Bài 9 trang 142 SGK Vật Lý 12: Tia hồng ngoại, tia tử ngoại

Đề 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 bằng bức xạ tử ngoại, bước sóng 360nm. Một tấm giấy ảnh đặt song song với hai khe, cách chúng 1,2m. Hỏi sau khi tráng trên giấy hiện lên hình gì?

Tính khoảng cách giữa hai vạch đen trên giấy.

Phân Tích và Hướng Dẫn Giải:

1. Hiện tượng: Thí nghiệm Y-âng luôn tạo ra hình ảnh giao thoa là các vân sáng và vân tối xen kẽ.

2. Đặc tính của Tia Tử Ngoại: Tia tử ngoại có tác dụng quang hóa mạnh (tác dụng làm đen phim ảnh/giấy ảnh mạnh hơn cả ánh sáng nhìn thấy).

   • Vân Sáng: Nơi cường độ bức xạ cực đại $\rightarrow$ Phản ứng hóa học mạnh nhất $\rightarrow$ Vạch Đen.

   • Vân Tối: Nơi cường độ bức xạ triệt tiêu $\rightarrow$ Không có phản ứng hóa học $\rightarrow$ Vạch Trắng.

3. Hình ảnh: Hệ vân giao thoa sẽ là các vạch đen và trắng song song, xen kẽ.

4. Tính khoảng cách: Khoảng cách giữa hai vạch đen liên tiếp chính là khoảng vân $i$, được tính bằng công thức:

   $i = \frac{\lambda D}{a}$

5. Lưu ý Đơn vị: Cần chuyển đổi $\text{nm}$ và $\text{mm}$ về $\text{m}$ trước khi tính toán.

Giải chi tiết bài 9 trang 142 SGK Vật Lý 12:

- Ta chụp được ảnh của hệ vân giao thoa, gồm các vạch thẳng đen và trắng song song, xen kẽ và cách nhau đều đặn, vạch đen ứng với vân sáng (do ánh sáng tử ngoại làm đen kính ảnh), khoảng cách giữa 2 vạch đen là khoảng vân i.

- Nên ta có khoảng cách giữa 2 vạch đen trên giấy: 

Vậy khoảng cách giữa 2 vạch đen trên giấy là 0,54(mm)