Bài 25. Giao thoa ánh sáng

KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu1.Trình bày thí nghiệm của Niu – tơn về sự tán sắc ánh sáng.
Câu 2. Ý nghĩa quan trọng nhất của thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc
Giữa âm và ánh sáng có nhiều điểm tương đồng: chúng cùng truyền theo đường thẳng, cùng tuân theo định luật phản xạ..Âm lại có tính chất sóng. Liệu ánh sáng cũng có tính chất ấy không? Bài này sẽ cho câu trả lời
Bài. 25
GIAO THOA ÁNH SÁNG
I. HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG
V
Đặt một nguồn sáng điểm S trước một lỗ tròn nhỏ O khoét trên thành của một hộp kín hình chữ nhật.
O càng nhỏ  D’ càng lớn so với D.
- Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
- Mỗi ánh sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
1. Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng
1.Thí nghiệm Y - âng về giao thoa ánh sáng.
a- Dụng cụ.
- Đèn chiếu sáng Đ.
- Màn chắn M1 có khe hẹp S.
- Màn chắn M2 đặt song song M1, có hai khe hẹp S1&S2 rất gần nhau và cùng song song với S.
b- Tiến trình thí nghiệm.
- Sử dụng ánh sáng đơn sắc đỏ.
- Các tấm kính lọc sắc F
Đ
M1
S
M2
S1 S2
F
*Hiện tượng quan sát được.
Có một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện những vạch sáng đỏ và những vạch tối xen kẽ nhau đều đặn.
Sử dụng ánh sáng trắng.
*Hiện tượng quan sát được.
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
c. Giải thích hiện tượng.
Chỉ có thể giải thích bằng sự giao thoa 2 sóng.
F
M1
M2
F1
F2
- Hai súng k?t h?p phỏt di t? F1,F2 g?p nhau trờn M dó giao thoa v?i nhau
* Với ánh sáng đơn sắc.
M
+ Những vạch sáng là những chỗ hai sóng tăng cường lẫn nhau
+ Những vạch tối là những chỗ hai sóng triệt tiêu nhau
II.- GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG
GIAO THOA ÁNH SÁNG TRẮNG
Hình ảnh giao thoa cua ánh sáng trắng
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
2. Vị trí các vân sáng
Đặt: a = F1F2. ; IF1 = IF2
d1 = F1A ; d2 = F2A x = OA ; D = IO
Từ hình vẽ ta có: 2 tam giác vuông AHF1và AHF2 cho ta
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
2. Vị trí các vân sáng
* Hiệu đường đi:
Vì D >> a và x nên:
d2 + d1  2D
* Vị trí các vân giao thoa :
�Vị trí vân sáng :
Các "vân sáng" cách O một khoảng:
+ Nếu k = 0 thì x = 0, tức A trùng O. Như vậy, tại O có một vân sáng, gọi là vân sáng trung tâm.
+ Hai bên vân sáng trung tâm là các vân sáng bậc 1 (ứng với k = ?1), vân sáng bậc 2 (ứng với k = ?2)...
�Vị trí vân tối :
các "vân tối" cách O một khoảng :
Ứng với k = 0, (-1) : là hai vân tối thứ 1. Tương tự cho các vân tối còn lại.
Vậy, xen giữa hai vân sáng cạnh nhau là một vân tối.
Tại A là vân sáng nếu:
Tại A là vân tối nếu :
K: bậc giao thoa
Vân sáng trung tâm
Đặc điểm vùng giao thoa:
Vân sáng bậc 2
Vân sáng bậc 1
Vân tối thứ 1
Vân tối thứ 2
Vân sáng bậc 1
Vân sáng bậc 2
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
3. Khoảng vân
b) Công thức tính khoảng vân
a. Định nghĩa: khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp nhau.
c. Tại O ( k = 0) : là vân sáng trung tâm
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 đến 760nm 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 ∞
*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
* Hiện tượng giao thoa ánh sáng thường gặp.
- ánh sáng phản xạ trên các váng dầu, mỡ, mặt đĩa CD hoặc bong bóng xà phòng có màu sắc sặc sỡ.
Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.
Kết luận.
Củng cố
Bài 8: (SGK – 133)
Tóm tắt:
a = 2 mm = 2.10 -3 m.
D = 1,2 m.
i = 0,36 mm = 0,36 .10 -3m
Tính:

Hướng dẫn
* Áp dụng công thức:
* Thay số, ta được:
Bài 9 (SGK – 133)
Tóm tắt:

a = 1,2 mm = 1,2.10 -3m
D= 0,5 m.
Tính: a) i = ?
b) x = ? ( k = 4)
Hướng dẫn
a)
b)
Bài 10 (SGK – 133)
Tóm tắt:
a = 1,56 mm = 1,56.10 -3m
D= 1,24 m.
Khoảng cách 12 vân sáng:
l = 5,21 mm = 5,21.10-3m
Tính:
Hướng dẫn
Giữa 12 vân sáng liên tiếp có 11 khoảng vân.Từ đó:
Bước sóng ánh sáng:
Bài 6 (SGK – 125)
Bài 6 (SGK – 125)