Để chế tạo tia laser, người ta sử dụng hốc quang học (optical cavity): sóng điện từ được phản

Bài 9.9 (VD) trang 37 Sách bài tập Vật Lí 11: Để chế tạo tia laser, người ta sử dụng hốc quang học (optical cavity): sóng điện từ được phản xạ qua lại nhiều lần giữa hai gương (trong đó có một gương phản xạ bán phần để chùm tia laser lọt ra ngoài). Hai gương này được xem là hai đầu phản xạ cố định. Trong hốc quang học xuất hiện hiện tượng sóng dừng của sóng điện từ (Hình 9.7). Biết tia laser helium-neon có bước sóng 632,992 nm (màu đỏ) và khoảng cách giữa hai gương là 310,372 nm.

a) Có bao nhiêu nút sóng hình thành trong hốc quang học?

b) Tìm giá trị lớn nhất của bước sóng λ và gần nhất với giá trị 632,992 nm để có thể hình thành hệ sóng dừng trong hốc quang học này.

Trả lời

a) Ta có: $L=n\frac{\lambda }{2}\Rightarrow n=\frac{2L}{\lambda }=\frac{2\cdot \mathrm{310,372}\cdot {10}^{-3}}{\mathrm{632,992}\cdot {10}^{-9}}\approx \mathrm{980650,62}$

Suy ra: có 980651 nút sóng (kể cả hai nút sóng tại hai gương).

b) Theo yêu cầu bài toán, sóng điện từ mới sẽ tạo ra sóng dừng có số nút giảm đi 2 nút (1 bó sóng), do đó ta có:

${\lambda }^{\text{'}}=\frac{2L}{n^{\text{'}}}=\frac{{\mathrm{2.310,372.10}}^{-3}}{980649}\approx \mathrm{632,993}\text{ nm;}$ gần nhất với giá trị của bước sóng cũ

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 7: Sóng điện từ

Bài 8: Giao thoa sóng

Bài 9: Sóng dừng