Bài 8 trang 142 SGK Vật Lý 12: Tia hồng ngoại, tia tử ngoại

10:04:1915/02/2023

Bài tập số 8 trang 142 SGK Vật lí 12 là một bài toán ứng dụng thực tế của Thí nghiệm giao thoa Y-âng trong việc xác định các đặc trưng của bức xạ điện từ. Thay vì dùng mắt thường quan sát vân sáng, thí nghiệm sử dụng cặp nhiệt điện để xác định vị trí các vân sáng (nơi cường độ sáng cực đại, tương ứng với nhiệt lượng lớn nhất). Chúng ta sẽ áp dụng công thức tính khoảng vân $i$ để tìm bước sóng $\lambda$.

Đề bài 8 trang 142 SGK Vật Lý 12:

Giả sử ta làm thí nghiệm Y – âng với hai khe cách nhau một khoảng a = 2mm, và màn quan sát cách hai khe D = 1,2m. Dịch chuyển một mối hàn của cặp nhiệt điện trên màn D theo một đường vuông góc với hai khe, thì thấy cứ sau 0,5mm thì kim điện kế lại lệch nhiều nhất. Tính bước sóng của bức xạ.

Phân Tích và Hướng Dẫn Giải:

  1. Xác định Khoảng vân ($i$):

    • Khi kim điện kế lệch nhiều nhất, đó là vị trí mà cường độ bức xạ đạt cực đại, tức là vị trí của vân sáng (hoặc vân cực đại giao thoa).

    • Hiện tượng "cứ sau $0,5 \text{ mm}$ thì kim điện kế lại lệch nhiều nhất" chứng tỏ khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là $0,5 \text{ mm}$. Vậy, khoảng vân $i = 0,5 \text{ mm}$.

  2. Áp dụng Công thức: Công thức tính khoảng vân trong giao thoa Y-âng là:

    $i = \frac{\lambda D}{a}$
  3. Tính Bước sóng ($\lambda$): Từ công thức trên, ta suy ra:

    $\lambda = \frac{a \cdot i}{D}$
  4. Lưu ý Đơn vị: Cần thống nhất đơn vị về mét (m) trước khi tính toán.

Giải chi tiết bài 8 trang 142 SGK Vật Lý 12:

- Khi kim điện kế bị lệch nhiều nhất thì tại đó là vân sáng. Cứ sau 0,5mm thì kim điện kế lại bị lệch nhiều nhất nên khoảng vân i = 0,5mm.

- Bước sóng của bức xạ:

  

Vậy bước sóng của bức xa là 0,83(μm)

Bài tập này khẳng định nguyên tắc cơ bản của thí nghiệm Y-âng, đó là vị trí các vân cực đại giao thoa phụ thuộc trực tiếp vào bước sóng của bức xạ. Bước sóng tính được $\lambda \approx 0,83 \mu\text{m}$ ($833 \text{ nm}$) nằm ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy ($400 \text{ nm} - 760 \text{ nm}$), cụ thể là nằm trong vùng Tia Hồng Ngoại. Việc sử dụng cặp nhiệt điện thay cho màn quan sát bằng mắt thường chứng tỏ đây là bức xạ không nhìn thấy, có tác dụng nhiệt mạnh, phù hợp với đặc trưng của tia hồng ngoại.

• Xem thêm:

Bài 1 trang 142 SGK Vật Lý 12: Căn cứ vào đâu mà ta khẳng định được rằng tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất...

Bài 2 trang 142 SGK Vật Lý 12: Dựa vào thí nghiệm ở hình dưới (hình 27.1 SGK) có thể kết luận gì về bước sóng của tia hồng ngoại...

Bài 3 trang 142 SGK Vật Lý 12: Một cái phích tốt, chứa đầy nước sôi, có phải là một nguồn hồng ngoại không?...

Bài 4 trang 142 SGK Vật Lý 12: Dây tóc bóng đèn điện thường có nhiệt độ chừng 2 200oC. Tại sao ngồi trong buồng chiếu sáng...

Bài 5 trang 142 SGK Vật Lý 12: Ánh sáng đèn hơi thủy ngân để chiếu sáng các đường phố có tác dụng diệt khuẩn không?...

Bài 6 trang 142 SGK Vật Lý 12: Chọn câu đúng. Tia hồng ngoại có:...

Bài 7 trang 142 SGK Vật Lý 12: Chọn câu đúng. Tia tử ngoại:...

Bài 9 trang 142 SGK Vật Lý 12: Trong một thí nghiệm Y – âng, hai khe F1, F2 cách nhau một khoảng a = 0,8 mm, khe F được chiếu sáng...

 

Đánh giá & nhận xét

captcha
Tin liên quan