Câu lạc bộ Tin học dành cho học sinh Tiểu học

[༎ຶ‿༎ຶ 5/10 Nguyễn Hoàng Gia Phú]

Thí nghiệm khe đôi của Thomas Young (thực hiện năm 1801) là
thí nghiệm kinh điển chứng minh tính chất sóng của ánh sáng.

1. Cách bố trí thí nghiệm

• Nguồn sáng: Sử dụng một nguồn sáng đơn sắc (có một bước sóng nhất định).
• Màn chắn thứ nhất: Có một khe hẹp để tạo ra nguồn sáng điểm.
• Màn chắn thứ hai: Có hai khe hẹp song song
  
  S1cap S sub 1
  và
  
  S2cap S sub 2
  nằm rất gần nhau.
• Màn quan sát: Đặt song song và cách màn chắn hai khe một khoảng
  
  Dcap D
  .

2. Hiện tượng quan sát được
Trên màn quan sát, thay vì thấy hai vạch sáng tương ứng với hai khe, người ta thấy một hệ thống các vân sáng và vân tối xen kẽ nhau đều đặn. Hiện tượng này gọi là giao thoa ánh sáng.

• Vân sáng: Nơi hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau (cùng pha).
• Vân tối: Nơi hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau (ngược pha).

3. Các công thức quan trọng
Gọi

λlambda
là bước sóng,

aa
là khoảng cách giữa hai khe (

S1S2cap S sub 1 cap S sub 2
),

Dcap D
là khoảng cách từ khe đến màn:

• Khoảng vân (
  ii
  ): Là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp.
  
  i=λDai equals the fraction with numerator lambda cap D and denominator a end-fraction
• Vị trí vân sáng (
  xsx sub s
  ):
  xs=k⋅i=kλDa(k=0,±1,±2,…)x sub s equals k center dot i equals k the fraction with numerator lambda cap D and denominator a end-fraction space open paren k equals 0 comma plus or minus 1 comma plus or minus 2 comma … close paren
• Vị trí vân tối (
  xtx sub t
  ):
  xt=(k+0,5)i=(k+0,5)λDa(k=0,±1,±2,…)x sub t equals open paren k plus 0 comma 5 close paren i equals open paren k plus 0 comma 5 close paren the fraction with numerator lambda cap D and denominator a end-fraction space open paren k equals 0 comma plus or minus 1 comma plus or minus 2 comma … close paren
  

4. Ý nghĩa của thí nghiệm

1. Xác nhận bản chất sóng: Khẳng định ánh sáng là sóng, vì chỉ có sóng mới có hiện tượng giao thoa.
2. Đo bước sóng: Thí nghiệm cho phép đo chính xác bước sóng của ánh sáng bằng cách đo các thông số
   a,Da comma cap D
   và
   ii
   trên màn.