Thư Viện Công Thức Vật Lý

Với $i_1$: Khoảng vân của bước sóng ${\lambda }_1$ $\left(mm\right)$

       a: Khoảng cách giữa hai khe $\left(mm\right)$

       D: Khoảng cách từ khe đến màn $\left(m\right)$

      $i_2$: Khoảng vân của bước sóng ${\lambda }_2$ $\left(mm\right)$

       ${\lambda }_1$: Bước sóng giao thoa của ánh sáng đơn sắc 1 $\left(\mu m\right)$

     ${\lambda }_2$  : Bước sóng giao thoa của ánh sáng đơn sắc 2 $\left(\mu m\right)$

Hình ảnh giao thoa : Gồm có các vân tối , vân sáng của ánh sáng đơn sắc 1, vân tối cùa ánh sáng đơn sắc 2 và vân sáng của hai bước sóng trùng nhau , vân tối của hai bước sóng trùng nhau.

Gọi $k_1,k_2$ lần lượt là bậc  của vân giao thoa ứng với  ${\lambda }_1;{\lambda }_2$

TH1 :Với vân tối thứ $k_2$ ứng với $i_2$

       Với vân sáng thứ $k_1$ ứng với $i_1$

$d=\left|x_{t_{{\lambda }_2}}-x_{s_{{\lambda }_1}}\right|=\left|\left(k_2-0,5\right)i_2-k_1{i}_1\right|=\left|\left(\left(k_2-0,5\right){\lambda }_2-k_1{\lambda }_1\right)\right|\frac{D}{a}$

TH2 :Với vân sáng thứ $k_2$ứng với $i_2$

       Với vân tối thứ $k_1$ ứng với $i_1$

$d=\left|x_{s_{{\lambda }_2}}-x_{t_{{\lambda }_1}}\right|=\left|\left(k_2\right)i_2-\left(k_1-0,5\right)i_1\right|=\left|\left(k_2{\lambda }_2-\left(k_1-0,5\right){\lambda }_1\right)\right|\frac{D}{a}$

Gọi $k_1,k_2$ lần lượt là bậc  của vân giao thoa ứng với ${\lambda }_1,{\lambda }_2$

$x_{s_{{\lambda }_1}}=k_1{i}_1=k_1.\frac{{\lambda }_{1}D}{a}$ ứng với bước sóng ${\lambda }_1$

$x_{s_{{\lambda }_2}}=k_2{i}_2=k_2.\frac{{\lambda }_{2}D}{a}$ ứng với bước sóng ${\lambda }_2$

Với những vị trí : $x_{s_{{\lambda }_1}}=x_{s_{{\lambda }_2}}$ ta gọi đó là vị trí trùng của vân sáng . Lúc này vân có màu hỗn hợp của hai màu.

Gọi $k_1,k_2$ lần lượt là bậc  của vân tối  giao thoa ứng với ${\lambda }_1,{\lambda }_2$

+   $x_{t_{\lambda 1}}=\left(k_1-0,5\right)i_1=\left(k_1-0,5\right).\frac{{\lambda }_{1}D}{a}$ ứng với bước sóng ${\lambda }_1$

Ví dụ vân tối thứ 5 của bước sóng 1

$x_{t_{5{\lambda }_1}}=\left(5-0,5\right)\frac{{\lambda }_{1}D}{a}=4,5i_1$

+   $x_{t_{\lambda 2}}=\left(k_2-0,5\right)i_2=\left(k_2-0,5\right).\frac{{\lambda }_{2}D}{a}$ ứng với bước sóng ${\lambda }_2$

Ví dụ vân tối thứ 5 của bước sóng 2

$x_{t_{5{\lambda }_2}}=\left(5-0,5\right)\frac{{\lambda }_{2}D}{a}=4,5i_2$

Với những vị trí : $x_{t_{k_2{\lambda }_2}}=x_{t_{k_1{\lambda }_1}}$ ta gọi đó là vị trí trùng của vân tối . 

Bước 1 : Xác định tổng số vân sáng trên trường giao thoa

$\frac{L}{2i_1}=b_1+lẻ\Rightarrow N_{s1}=2b_1+1$

$\frac{L}{2i_2}=b_2+lẻ\Rightarrow N_{s2}=2b_2+1$

$\frac{L}{2x}=c+lẻ$$\Rightarrow N_{s trùng}=2c+1$

Bước 2 tính số vân sáng đơn sắc

$N_{s đơn sắc}=N_{s1}+N_{s2}-2N_{s trùng}=2\left[\frac{L}{2i_1}\right]+2\left[\frac{L}{2i_2}\right]-4\left[\frac{L}{2x}\right]$

Bước 1 : Xác định tổng số vân sáng trên trường giao thoa

$\frac{L}{2i_1}=b_1+lẻ\Rightarrow N_{s1}=2b_1+1$

$\frac{L}{2i_2}=b_2+lẻ\Rightarrow N_{s2}=2b_2+1$

$\frac{L}{2x}=c+lẻ$$\Rightarrow N_{s trùng}=2c+1$

Bước 2 tính số vân sáng đơn sắc

$N_{s quan sát}=N_{s1}+N_{s2}-N_{s trùng}=2\left[\frac{L}{2i_1}\right]+2\left[\frac{L}{2i_2}\right]-2\left[\frac{L}{2x}\right]+1$

Bước 1 : Xác định tổng số vân tối trên trường giao thoa

$\frac{L}{2i_1}=b_1+lẻ\Rightarrow N_{s1}=2\left[\frac{L}{2i_1}+\frac{1}{2}\right]$

$\frac{L}{2i_2}=b_2+lẻ\Rightarrow N_{s2}=2\left[\frac{L}{2i_2}+\frac{1}{2}\right]$

$\frac{L}{2x}=c+lẻ$$\Rightarrow N_{t trùng}=2\left[\frac{L}{2x}+\frac{1}{2}\right]$

Bước 2 tính số vân sáng đơn sắc

$N_{tối}=N_{t1}+N_{t2}-N_{t trùng}=2\left[\frac{L}{2i_1}+\frac{1}{2}\right]+2\left[\frac{L}{2i_2}+\frac{1}{2}\right]-2\left[\frac{L}{2x}+\frac{1}{2}\right]$

Với $n_s$ là số vân ở khoảng giữa 

$$\begin{gathered} n_{s1}+1=n \\ {n}_{s2}+1=m \\ Khi nói với vân tối: \\ {n}_{t_1}=n_{s_1}+1 \\ {n}_{t_2}=n_{s_2}+1 \end{gathered}$$

Bước 1 : Tìm vị trùng : $x=Nm{i}_2=Nn{i}_1$$\Rightarrow i_2=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}{i}_1$

Bước 2: Tính $x_M$ ,$x_N$ theo $i_1,i_2$

Khi khác phía

$$\begin{gathered} -x_M\le x\le x_N \\ \Rightarrow \frac{-x_M}{x}\le N\le \frac{x_N}{x} \end{gathered}$$

Chọn các giá trị N là số nguyên

Bước 1 : Xác định vị trí trùng : $\left\{\begin{array}{l}\frac{k_1-0,5}{k_2-0,5}=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}=\frac{n}{m}\\ x=\frac{n}{2}{i}_1=\frac{m}{2}{i}_2=Ni\end{array}\right.$

Số  vân tối vị trí trùng trên đoạn MN:

$\frac{x_M}{i}\le N\le \frac{x_N}{i}$

$$\begin{gathered} \Rightarrow N_{t trùng}=\left[\frac{x_N}{x}\right]-\left[\frac{x_M}{x}\right] cùng phía \\ N_{t trùng}=\left[\frac{x_N}{x}\right]+\left[\frac{x_M}{x}\right]+1 khác phía \end{gathered}$$