Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. Nguồn phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 mm đến 760 mm. Trên màn, M là vị trí có đúng 4 bức xạ cho vân sáng có bước sóng 735 nm; 490 nm; λ 1 và λ 2 . Tổng giá trị λ 1 + λ 2 + λ 3 + λ 4 bằng
A. 2365 nm
B. 2166 nm
C. 2233 nm
D. 2450 nm
Đáp án C
+ Theo yêu cầu của bài có 4 bức xạ cho vân sáng trùng nhau nên ta có:
x 1 = x 2 = x 3 = x 4 ⇔ k λ 1 = k − 1 λ 2 = k − 2 λ 3 = k − 3 λ 4 ( 1 )
+ Do ánh sáng trắng nên 380 n m ≤ λ ≤ 760 n m ( 2 )
+ Xét tỷ lệ trong bốn bước sóng bài cho: 735 490 = 3 2
+ Như vậy nếu lấy 4 bức xạ ứng với 4 giá trị k liên tiếp là 2; 3; 4; 5 thì từ (1) tính λ được nhưng vi phạm phương trình (2)
(Cụ thể xét 2.735 = 3. λ 2 = 4. λ 3 = 5. λ 4 ⇒ λ 4 = 2.735 5 = 294 mâu thuẫn (2))
+ Vậy ta phải lấy tỉ lệ đó gấp 2 lần cụ thể: 735 490 = 3 2 = 6 4
+ Lúc này 4 bức xạ ứng với 4 giá trị k liên tiếp 4; 5; 6; 7
+ Ta tính được các bước sóng thỏa mãn yêu cầu bài cụ thể là:
4.735 = 5. λ 2 = 6. λ 3 = 7. λ 4 λ 1 = λ k = 4 = 735 n m . λ 2 = λ k = 5 = 735.4 5 = 588 n m λ 3 = λ k = 6 = 735.4 6 = 490 n m λ 4 = λ k = 7 = 735.4 7 = 420 n m
+ Tổng bước sóng λ 1 + λ 2 + λ 3 + λ 4 của các bức xạ đó là
λ 1 + λ 2 + λ 3 + λ 4 = 735 + 588 + 490 + 420 = 2233 n m