Số vân sáng trong vùng giao thoa - Vật lý 12

Với $N_s$ là số vân sáng liên tiếp. $N_{t1}$ số vân tối có trong $N_s$ liên tiếp

      $N_t$ là số vân tối liên tiếp,. $N_{s1}$ số vân sáng có trong $N_{t1}$ liên tiếp

Với L: Bề rộng của giao thoa trường đối xứng qua O

       i: Khoảng vân của giao thoa $\left(mm\right)$

       $N_s$ số vân sáng

Bước 1: Xác định vị trí trùng của vân sáng : 

$$\begin{gathered} \frac{{\lambda }_1}{{\lambda }_2}=\frac{m}{n} \\ x=n\frac{{\lambda }_{1}D}{a}=m\frac{{\lambda }_{2}D}{a} \end{gathered}$$

Bước 2 lập tỉ số : $\frac{L}{2x}=c+lẻ$

Số vân sáng cùng màu với vân trung tâm $N_{s trùng}=2c+1$=$2\left[\frac{L}{2x}\right]+1$

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

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

$N_{sáng}=N_{s1}+N_{s2}-2N_{s trùng}$

Gỉa sử vị trí trùng nhau như vân trung tâm ứng với $k_1=\frac{K}{m} ,k_2=\frac{K}{n} ,k_3=\frac{K}{l}$ ứng bước sóng ${\lambda }_1,{\lambda }_2,{\lambda }_3$

Khoảng cách giữa hai vị trí có cùng màu với vân trung tâm 3 bước sóng là

$$\begin{gathered} L=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{m}{i}_1=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{n}{i}_2=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{l}{i}_3 \\ =\left(N_{s1}-1\right)i_1=\left(N_{s2}-1\right)i_2=\left(N_{s3}-1\right)i_3 \end{gathered}$$

Với $N_{s1};N_{s2};N_{s3}$ là số vân sáng trên khoảng giữa hai vân sáng giống màu vân trung tâm

Gỉa sử vị trí trùng tương ứng: $x=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{m}{i}_1=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{n}{i}_2=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{l}{i}_3$

Số vân trùng của bước sóng 

$N_{s12}=\left[\frac{BCNN\left(m,n.l\right)}{m.a_1}\right]+1$ là số vân trùng của bước sóng 1 và 2 trên khoảng cùng màu với vân trung tâm.

$N_{s23}=\left[\frac{BCNN\left(m,n.l\right)}{n.b_2}\right]+1$ là số vân trùng của bước sóng 2 và 3 trên khoảng cùng màu với vân trung tâm.

$N_{s13}=\left[\frac{BCNN\left(m,n.l\right)}{l.c_2}\right]+1$là số vân trùng của bước sóng 1 và 3 trên khoảng cùng màu với vân trung tâm.

Số vân sáng đơn sắc trong khoảng giữa :

$N_{s đơn sắc}=BCNN\left(m,n,l\right)\left(\frac{1}{m}+\frac{1}{n}+\frac{1}{l}\right)-2\left(N_{s12}+N_{s23}+N_{s31}\right)-3$

Gỉa sử vị trí trùng tương ứng: $x=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{m}{i}_1=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{n}{i}_2=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{l}{i}_3$

Số vân trùng của bước sóng 1 và 2: $x_{12}=k_1{i}_1=k_2{i}_2\Rightarrow \frac{k_1}{k_2}=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}=\frac{a_1}{b_1}$

$N_{s12}=\left[\frac{BCNN\left(m,n.l\right)}{m.a_1}\right]-1$

Số vân trùng của bước sóng 3 và 2:$x_{32}=k_3{i}_3=k_2{i}_2\Rightarrow \frac{k_2}{k_3}=\frac{{\lambda }_3}{{\lambda }_2}=\frac{b_2}{c_1}$

$N_{s23}=\left[\frac{BCNN\left(m,n.l\right)}{n.b_2}\right]-1$

Số vân trùng của bước sóng 3 và 1:$x_{31}=k_3{i}_3=k_1{i}_1\Rightarrow \frac{k_3}{k_1}=\frac{{\lambda }_1}{{\lambda }_3}=\frac{c_2}{a_2}$

$N_{s13}=\left[\frac{BCNN\left(m,n.l\right)}{l.c_2}\right]-1$

Số vân sáng không đơn sắc trong khoảng giữa :

$N_{không đơn sắc}=N_{s12}+N_{s23}+N_{s31}$

Gỉa sử vị trí trùng tương ứng: $x=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{m}{i}_1=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{n}{i}_2=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{l}{i}_3$

$N_{s quan sát}=N_{1s}+N_{2s}+N_{3s}-N_{không đơn sắc}$

$$\begin{gathered} N_{1s}=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{m}-1 \\ {N}_{2s}=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{n}-1 \\ {N}_{3s}=\frac{BCNN\left(m,n,l\right)}{l}-1 \end{gathered}$$

$N_{không đơn sắc}=N_{s12}+N_{s23}+N_{s31}$

Với $N_{s1}$ số vân sáng của bước sóng 1 trên MN

      $N_{s2}$ số vân sáng của bước sóng 2 trên MN

      $N_{s trùng}$ số vân sáng trùng của bước sóng 2 trên MN

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 $i_1,i_2$

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

Chọn các giá trị N là số nguyên

Bước 1 : Xác định vị trí trùng : $\left\{\begin{array}{l}\frac{k_1}{k_2}=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}=\frac{n}{m}\\ x=N{k}_1{i}_1=N{k}_2{i}_2\end{array}\right.$

Bước 2: Phân tích $x_M, x_N$ theo $i_1,i_2$

$x_M=OM=q{i}_1=q\frac{m}{n}{i}_2$

$x_N=ON=p{i}_1=p\frac{m}{n}{i}_2$

Số vân sáng của ${\lambda }_1,{\lambda }_2$ trên MN khác phía

$$\begin{gathered} \frac{-a.OM}{{\lambda }_1.D}\le k_1\le \frac{a.ON}{{\lambda }_1.D} \\ \frac{-a.m.OM}{n.{\lambda }_1.D}\le k_2\le \frac{a.m.ON}{n.{\lambda }_1.D} \end{gathered}$$

Bước 1 : Xác định vị trí trùng : $\left\{\begin{array}{l}\frac{k_1}{k_2}=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}=\frac{n}{m}\\ x=N{k}_1{i}_1=N{k}_2{i}_2\end{array}\right.$

Bước 2: Phân tích $x_M, x_N$ theo $i_1,i_2$

$x_M=OM=q{i}_1=q\frac{m}{n}{i}_2$

$x_N=ON=p{i}_1=p\frac{m}{n}{i}_2$

Số vân sáng của ${\lambda }_1,{\lambda }_2$ trong khoảng MN: 

$$\begin{gathered} \frac{a.OM}{{\lambda }_1.D}\le k_1\le \frac{a.ON}{{\lambda }_1.D} \\ \frac{a.m.OM}{n.{\lambda }_1.D}\le k_2\le \frac{a.m.ON}{n.{\lambda }_1.D} \end{gathered}$$

K=BCNN$\left({\lambda }_1,{\lambda }_2,{\lambda }_3\right)$