Bài 25. Giao thoa ánh sáng

Chương V:
SÓNG ÁNH SÁNG
GIAO THOA ÁNH SÁNG
I. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
1. Thí nghiệm:
BÀI 25. GIAO THOA ÁNH SÁNG
Kết quả TN: Tia sáng gặp vật cản 0 bị đổi phương truyền, gây ra hiện tượng nhiểu xạ ánh sáng trên màn D
Nguồn
Phương truyền sóng
Giải thích hiện tượng nhiểu xạ dựa trên nguyên tắc coi AS như là một nguồn sóng
Sóng nhiễu xạ
Sóng không nhiễu xạ
Sóng nhiễu xạ qua một khe rộng
Sau khi đi qua khe, sóng đi theo phương như thế nào?
Sau khi qua khe, sóng không đi theo đường thẳng OM và OM’ mà hơi lệch sang 2 cạnh khe
Nếu thu hẹp khe dần thì hiện tượng xảy ra như thế nào?
Sóng lệch khỏi phương truyền thẳng càng rõ
Sóng nhiễu xạ qua một khe rất hẹp
Nếu khe hở có kích thước nhỏ hơn bước sóng thì hiện tượng xảy ra như thế nào?
Sau khi qua khe, sóng có dạng hình tròn giống như chính khe đó là một tâm phát sóng mới.
Sóng nhiễu xạ
I. Hịên tượng nhiễu xạ áng sáng:
1. Thí nghiệm:
2. Kết luận:
* Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
* Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chỉ có thể giải thích được nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng. Mỗi chùm sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định.
II.HI?N TU?NG GIAO THOA �NH S�NG:
1.Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng:
a.Dụng cụ:
- Ngu?n chi?u sỏng: Búng dốn D.
- Khe F nh?n ỏnh sỏng t? ngu?n D truy?n d?n.
- Hai khe hẹp F1,F2 rất gần nhau và cùng song song với khe F
b.Tiến trình thí nghiệm:
-Sử dụng nguồn
sáng trắng S
-Tấm kính mỏng trong suốt M lọc sắc đặt cách F1,F2 vài chục xentimét
F
S
M
F1 F2
F
-Hiện tượng quan sát được
- Kết quả TN: Mắt nhìn thấy cã mét vïng s¸ng hÑp trong ®ã xuÊt hiÖn nh÷ng v¹ch s¸ng ®á & nh÷ng v¹ch tèi xen kÏ nhau ®Òu ®Æn.
-Các tấm kính lọc sắc F
Giao thoa với ánh sáng đơn sắc vàng
Giao thoa với ánh đơn sắc tím
Giao thoa với ánh sáng đơn sắc đỏ
- Kết quả có một vạch sáng trắng ở chính giữa, hai bên có những dải màu như cầu vồng, tím ở trong, đỏ ở ngoài.
- Ta gọi những vạch sáng tối ở trên là vân giao thoa
Sử dụng AS trắng.
II.- GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG
GIAO THOA ÁNH SÁNG
S1
S2
S1
S2
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
2. Vị trí các vân sáng
Đặt:
a = F1F2. ; IF1 = IF2 d1
d1 = F1A ; d2 = F2A d2
x = OA ; D = IO
Hiệu đường đi:
* Vị trí các vân sáng:
Vân tối:
Từ (1) và (3)=>
Trong đó: k’ = {0; ± 1…}
k’ = 0 gọi là vân tối thứ 1 , k’= ± 1 là vân tối thứ 2 ,..
Từ (1) và (2) ta suy ra được: Các vân cách O một khoảng: xs
Trong đó: (k = 0; ± 1…)
k : gọi là bậc giao thoa
k=0 gọi là vân sáng trung tâm , K= ± 1 gọi là vân sáng bậc 1,..
3. Khoảng vân:
a. Định nghĩa: khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp nhau.
b. Công thức:
4. Ứng dụng:
- Đo bước sóng ánh sáng . Nếu ta đo được D, a, i thì ta xác định được λ bằng công thức
III. Bước sóng ánh sáng và màu sắc ánh sáng:
Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng trong chân không xác định.
Các ánh sáng có bước song từ 380nm(0,38mm) đến 760nm( 0,76mm) gọi là ánh sáng nhìn thấy “ánh sáng khả kiến”
Ánh sáng Mặt Trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng liên tục từ 0 đến ∞
III. Bước sóng ánh sáng và màu sắc ánh sáng:
* Điều kiện về nguồn kết hợp trong hiện tượng giao thoa ánh sáng:
Hai nguồn phát ra phải hai sóng ánh sáng có cùng bước sóng.
Hiệu pha số dao động của hai nguồn phải không đổi theo thời gian
IV. KẾT LUẬN
Hiện tượng giao thoa ánh sáng là 1 bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.
Khi chiếu ánh sáng đi từ môi trường này sang môi trường kia thì:



CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM CỦNG CỐ
A
B
C
Tần số không đổi, bước sóng thay đổi
Tần số thay đổi, bước sóng không đổi
Tần số và bước sóng đều thay đổi
Tần số và bước sóng đều không đổi
Câu số 1
D
Chiếu một chùm tia sáng hẹp qua một lăng kính. Chùm tia sáng đó sẽ tách thành chùm tia sáng có màu khác nhau. Hiện tượng này gọi là


D
C
B
A
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM CỦNG CỐ
Giao thoa ánh sáng.
Khúc xạ ánh sáng.
Nhiễu xạ ánh sáng.
Câu số 2
Tán sắc ánh sáng.
Chuẩn bị cho tiết sau
BÀI TẬP
-Làm các bài tập trong SGK từ bài 610 trang 132 và
133
Học bài cũ, chuẩn bị bài mới.
Bài 26- CÁC LOẠI QUANG PHỔ