Loigiaihay.com 2024

Đã cập nhật bản mới với lời giải dễ hiểu và giải thêm nhiều sách

Xem chi tiết

Câu 6.34 trang 44 sách bài tập Vật lí 12 Nâng cao

Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu

Để xác định được độ lớn của một góc rất tù (gần bằng ) của một lăng kính, người ta bố trí sơ đồ giao thoa như Hình 6.4. Bức xạ đơn sắc có bước sóng được rọi lên khe hẹp S tạo ra chùm sáng phân kì sau khe, chùm này rọi lên đáy lăng kính. Trong khoảng MN = 3,8 mm trên mạn đặt cách lăng kính một khoảng d = 1,20 m có 8 vân tối và chính tại M , N là vân sáng.

Để xác định được độ lớn của một góc rất tù \(\alpha \) (gần bằng \({180^0}\) ) của một lăng kính, người ta bố trí sơ đồ giao thoa như Hình 6.4. Bức xạ đơn sắc có bước sóng \({\lambda _1} = 0,633\,\mu m\)  được rọi lên khe hẹp S tạo ra chùm sáng phân kì sau khe, chùm này rọi lên đáy lăng kính. Trong khoảng MN = 3,8 mm trên màn đặt cách lăng kính một khoảng d = 1,20 m có 8 vân tối và chính tại M , N là vân sáng.

a) Giải thích hiện tượng.

b) Tính góc \(\alpha \) của lăng kính, biết khe S cách lăng kính một khoảng d’ = 30,0 cm. Chiết suất của thủy tinh ứng với \({\lambda _1}\) là \({n_1} = 1,50.\)

c) Giữ nguyên cách bố trí thí nghiệm, rọi lên khe S chùm sáng đơn sắc \({\lambda _2} = 0,515\mu m\) thì thu được hệ vân có khoảng vân \({i_2} = 0,35\,mm\) . Xác định chiết suất \({n_2}\) của thủy tinh làm lăng kính đối với bức xạ này.

Giải

a) Giải thích hiện tượng: Độc giải tự lập luận

b)  Theo đề bài thì khoảng MN chứa 8 khoảng vân, ta có:

            \({i_1} = {{MN} \over 8} = {{3,8} \over 8} = 0,475mm\)

Từ \({S_1}{S_2} = 2d'\left( {{n_1} - 1} \right)\beta  = {{{\lambda _1}D} \over {{i_1}}}\) với \(D = d + d' = 1,5m\) , ta được:

            \(\beta  = {{{\lambda _1}D} \over {2d'\left( {{n_1} - 1} \right){i_1}}} \Rightarrow \beta  = 0,00666\,\,rad \approx 22,6'\)

Do đó: \(\alpha  = {180^o} - 2\beta  \approx {179^o}15'\)

c) Vì \(\beta ,d,D\) giữa nguyên không đổi, nên tương tự như câu b) ta có:

            \(\beta  = {{{\lambda _2}D} \over {2d'\left( {{n_2} - 1} \right){i_2}}}\)

Từ đó suy ra:

            \(\eqalign{  & {{\left( {{n_2} - 1} \right){i_2}} \over {\left( {{n_1} - 1} \right){i_1}}} = {{{\lambda _2}} \over {{\lambda _1}}}  \cr  & {n_2} - 1 = \left( {{n_1} - 1} \right).{{{\lambda _2}} \over {{\lambda _1}}}.{{{i_1}} \over {{i_2}}} \approx 0,55 \Rightarrow {n_2} = 1,55 \cr} \)

Sachbaitap.com

Bài tiếp theo

Xem lời giải SGK - Vật lí 12 Nâng cao - Xem ngay

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.

Bài viết liên quan