Xác định khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc

Trong thí nghiệm \( Y \)-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, chúng ta quan sát được hiện tượng vân sá trên màn khi ánh sáng đi qua hai khe. Yêu cầu của bài viết là xác định khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn. Để giải quyết vấn đề này, chúng ta sẽ sử dụng thông tin đã cho trong yêu cầu. Ban đầu, tại điểm \( M \) trên màn, chúng ta quan sát được vân sá thứ 5. Sau đó, chúng ta dịch chuyển màn quan sát ra xa thêm \( 20 \mathrm{~cm} \) và quan sát lại tại điểm \( M \), lần này chúng ta quan sát được vân tối thứ 5 tính từ vân trung tâm. Để xác định khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn, chúng ta có thể sử dụng công thức sau: \[ \Delta y = \frac{{\lambda \cdot D}}{{d}} \] Trong đó: - \(\Delta y\) là khoảng cách giữa hai vân sá hoặc hai vân tối liên tiếp tính từ vân trung tâm. - \(\lambda\) là bước sóng của ánh sáng đơn sắc. - \(D\) là khoảng cách từ màn đến mặt phẳng chứa hai khe. - \(d\) là khoảng cách giữa hai khe. Với thông tin đã cho trong yêu cầu, chúng ta có \(\Delta y = 5\) và \(\Delta y' = 5\), với \(\Delta y'\) là khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp sau khi dịch chuyển màn. Từ đó, ta có: \[ \frac{{\lambda \cdot D}}{{d}} = \Delta y = 5 \] \[ \frac{{\lambda \cdot (D + 20 \mathrm{~cm})}}{{d}} = \Delta y' = 5 \] Từ hai phương trình trên, chúng ta có thể giải hệ phương trình để tìm ra giá trị của \( D \) và \( d \). Sau khi giải phương trình, chúng ta sẽ có giá trị của \( D \), tức là khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn. Với quy trình trên, chúng ta đã xác định được khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc.