Chào em/các em học sinh,

Chúng ta cùng giải bài tập về giao thoa ánh sáng Young này nhé. Đây là một dạng bài rất quen thuộc và quan trọng trong chương trình Vật lý lớp 11.

• Bước sóng ánh sáng đỏ: \( \lambda = 0,66 \text{ µm} = 0,66 \times 10^{-6} \text{ m} \)

• Khoảng cách giữa hai khe hẹp (khe Young): \( a = 2 \text{ mm} = 2 \times 10^{-3} \text{ m} \)

• Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát: \( D = 1,2 \text{ m} \)

Khoảng vân \( i \) là khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc hai vân tối) liên tiếp trên màn. Công thức tính khoảng vân là:

\( i = \frac{\lambda D}{a} \)

Trước khi thay số, ta cần đảm bảo các đại lượng cùng đơn vị chuẩn (SI) hoặc đơn vị phù hợp để kết quả ra hợp lý. Ở đây, ta sẽ đổi về mét.

• \( \lambda = 0,66 \text{ µm} = 0,66 \times 10^{-6} \text{ m} \)

• \( a = 2 \text{ mm} = 2 \times 10^{-3} \text{ m} \)

• \( D = 1,2 \text{ m} \)

Thay các giá trị đã cho vào công thức:

\( i = \frac{(0,66 \times 10^{-6} \text{ m}) \times (1,2 \text{ m})}{2 \times 10^{-3} \text{ m}} \)

Thực hiện phép tính:

\( i = \frac{0,792 \times 10^{-6}}{2 \times 10^{-3}} \text{ m} \)

\( i = 0,396 \times 10^{-3} \text{ m} \)

Để dễ hình dung hơn, ta có thể đổi khoảng vân ra đơn vị milimet:

\( i = 0,396 \text{ mm} \)

Trong giao thoa Young, vị trí của vân sáng bậc \( k \) (tính từ vân sáng trung tâm) được xác định bởi công thức:

\( x_k = k \frac{\lambda D}{a} = k i \)

Trong đó, \( k \) là bậc của vân sáng và có thể nhận các giá trị nguyên: \( k = 0, \pm 1, \pm 2, \dots \)

“Hai vân sáng bậc 2” ở đây có nghĩa là vân sáng bậc \( +2 \) (nằm về một phía của vân sáng trung tâm) và vân sáng bậc \( -2 \) (nằm về phía đối diện của vân sáng trung tâm).

• Vị trí của vân sáng bậc \( +2 \): \( x_2 = 2i \)

• Vị trí của vân sáng bậc \( -2 \): \( x_{-2} = -2i \)

Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 2 chính là khoảng cách từ vị trí \( x_{-2} \) đến \( x_2 \). Ta tính giá trị tuyệt đối của hiệu hai vị trí này:

\( \Delta x = |x_2 – x_{-2}| \)

\( \Delta x = |2i – (-2i)| \)

\( \Delta x = |2i + 2i| \)

\( \Delta x = |4i| = 4i \)

Bây giờ, chúng ta thay giá trị \( i = 0,396 \text{ mm} \) đã tính được ở câu a vào công thức này:

\( \Delta x = 4 \times 0,396 \text{ mm} \)

\( \Delta x = 1,584 \text{ mm} \)

Hy vọng em/các em đã hiểu rõ bài giải này. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào về cách giải hoặc lý thuyết liên quan, đừng ngần ngại hỏi lại nhé!