Giao thoa bằng khe I-âng. Biết: Nguồn phát ánh sáng đơn sắc: Bước sóng = 0,6(um), khoảng cách 2 khe là a = 1,5 (mm), khoảng cách từ 2 khe đến màn D = 1,5(m).a) Xác định i b) Điểm M cách vân sáng trung tâm: 3,6(cm)

Để giải bài tập về giao thoa ánh sáng bằng khe I-âng, ta sử dụng công thức tính khoảng cách giữa các vân sáng, vân tối.

a) Xác định i:
Công thức tính vị trí vân sáng trên màn:
y_n = n λ D / a
Trong đó:
- y_n: khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ n
- n: bậc vân (0, ±1, ±2, ...)
- λ: bước sóng (đơn vị mét)
- D: khoảng cách từ 2 khe đến màn (đơn vị mét)
- a: khoảng cách giữa 2 khe (đơn vị mét)

Thay số vào:
- λ = 0,6 um = 0,6 * 10^(-6) m
- a = 1,5 mm = 1,5 * 10^(-3) m
- D = 1,5 m

Sử dụng công thức để tìm ra n cho một khoảng cách y nhất định.

b) Điểm M cách vân sáng trung tâm: 3,6 cm:
y_M = 3,6 cm = 0,036 m
Áp dụng công thức:
0,036 = n (0,6 10^(-6)) (1,5) / (1,5 10^(-3))
=> n = 0,036 (1,5 10^(-3)) / (0,6 * 10^(-6)) = 90

Điểm N cách vân sáng trung tâm: 2,4 cm:
y_N = 2,4 cm = 0,024 m
Áp dụng công thức tương tự:
0,024 = n (0,6 10^(-6)) (1,5) / (1,5 10^(-3))
=> n = 0,024 (1,5 10^(-3)) / (0,6 * 10^(-6)) = 60

c) M, N là vân sáng hay vân tối, bậc (thứ) mấy?
- M là vân sáng bậc m = 90.
- N là vân sáng bậc m = 60.
Cả hai đều là vân sáng vì n là số nguyên dương.

d) Trong đoạn MN có bao nhiêu vân sáng, vân tối.
Khoảng cách giữa M và N là:
y_M - y_N = 0,036 - 0,024 = 0,012 m = 1,2 cm.
Số vân sáng trong đoạn MN có thể tính bằng cách lấy khoảng cách đoạn MN chia cho khoảng cách giữa các vân sáng:
Đầu tiên, tính khoảng cách giữa các vân sáng trên màn:
Δy = λ D / a = (0,6 10^(-6)) (1,5) / (1,5 10^(-3)) = 0,0006 m = 0,06 cm
Số vân sáng giữa M và N = (1,2 cm / 0,06 cm) = 20 vân sáng.

e) Khoảng L = 2 cm trên màn, L đối xứng trung tâm:
Số vân sáng trong khoảng L là:
Số vân sáng = (2 cm / 0,06 cm) = 33. Vậy trong đoạn L có 33 vân sáng và 32 vân tối, vì giữa hai vân sáng có một vân tối.