Bài 25. Giao thoa ánh sáng

Chia sẻ bởi Trương Thanh Bình | Ngày 19/03/2024 | 9

Chia sẻ tài liệu: Bài 25. Giao thoa ánh sáng thuộc Vật lý 12

Nội dung tài liệu:

Chương V:
SÓNG ÁNH SÁNG
GIAO THOA ÁNH SÁNG
Một số hiện tượng thường gặp
Nguồn
Phương truyền 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:
* 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 .Hiện tượng giao thoa ánh sáng.
1.ThÝ nghiÖm I©ng vÒ hiÖn t­îng giao thoa ¸nh s¸ng.
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 & những vạch tối xen kẽ nhau đều đặn.
Giao thoa với ánh sáng đơn sắc vàng
Giao thoa với ánh đơm sắc tím
Giao thoa với ánh sáng đơn sắc đỏ
- 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
F
M1
M2
F1
F2
*Với ánh sáng đơn sắc.
* Với nguồn sáng trắng.
- ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
Vân trắng chính giữa
NÕu thõa nhËn ¸nh s¸ng cã tÝnh chÊt sãng.
- Khi ánh sáng truyền đến khe F thì khe F trở thành nguồn phát sóng ánh sáng

-Khi ánh sáng truyền đến F1,F2 thì F1, F2 trở thành hai nguồn phát sóng ánh sáng, hai nguồn này là hai nguồn kết hợp. Khi gặp gặp nhau chúng giao thoa nhau

+ Những vạch sáng là những chổ hai sóng tăng cường lẫn nhau
+ Những vạch tối là những chổ hai sóng triệt tiêu nhau
2. Gi¶i thÝch hiÖn t­îng.
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)=>
( k’ = 0; ± 1…)
k’ = 0 gọi là vân tối thứ 1 , k’= ± 1 là vân tối thứ 2 ………..
T? (1) v� (2) Suy ra:
Các "vân sáng" cách O một khoảng: a
( k = 0; ± 1…)
k : gọi là bậc giao thoa
k=0 gọi là vân sáng trung tâm , gọi là vân sáng bậc 1 ….
3. Khoảng vân:
a. Định nghĩa: khoảng vân i là khỏang 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(0,38 đến 760nm( 0,76 ) 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 song 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.
S
A
B
C
S1
S2
Các màu sắc sặc sỡ ở các váng dầu, bong bóng xà phòng, ., là hiện tượng giao thoa ánh sáng trắng. Xảy ra do sự giao thoa của các tia phản xạ ở lớp trên và lớp dưới của chúng
Liên hệ thực tế
S
S’
Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.
Câu tiếp theo
Câu hỏi:1
Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Iâng là?
A- ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
B - Là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.
C - Giải thích được sự hình thành vân sáng xen kẽ vân tối đều đặn, khi làm thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc và dải sáng màu biến đổi liên tục khi làm thí nghiệm với ánh sáng trắng.
Hãy chọn đáp án đúng
Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Iâng là gì?
A- ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
B - Là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.
C - Giải thích được sự hình thành vân sáng xen kẽ vân tối đều đặn, khi làm thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc và dải sáng màu biến đổi liên tục khi làm thí nghiệm với ánh sáng trắng.
Kết quả
Chưa đúng, hãy đọc lại câu hỏi.
Câu hỏi:1
Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Iâng là gì?
A- ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
B - Là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.
C - Giải thích được sự hình thành vân sáng xen kẽ vân tối đều đặn, khi làm thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc và dải sáng màu biến đổi liên tục khi làm thí nghiệm với ánh sáng trắng.
Kết quả
Rất tốt, hoàn toàn chính xác.
Câu hỏi:1
Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Iâng là gì?
A- ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
B - Là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.
C - Giải thích được sự hình thành vân sáng xen kẽ vân tối đều đặn, khi làm thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc và dải sáng màu biến đổi liên tục khi làm thí nghiệm với ánh sáng trắng.
Kết quả
Chưa chính xác.
Câu hỏi:1
Câu hỏi:2
Trong thí nghiệm I âng, năng lượng ánh sáng:
A- Không được bảo toàn, vì vân sáng lại sáng hơn nhiều so với khi không có giao thoa.
B- Không được bảo toàn vì, ở chỗ vân tối ánh sáng cộng ánh sáng lại thành bóng tối.
C- Vẫn được bảo toàn, nhưng được phân phối lại, phần bớt ở chỗ vân tối được chuyển sang cho vân sáng.
Hãy chọn đáp án đúng
Câu hỏi:2
Trong thí nghiệm I âng, năng lượng ánh sáng:
A- Không được bảo toàn, vì vân sáng lại sáng hơn nhiều so với khi không có giao thoa.
B- Không được bảo toàn vì, ở chỗ vân tối ánh sáng cộng ánh sáng lại thành bóng tối.
C- Vẫn được bảo toàn, nhưng được phân phối lại, phần bớt ở chỗ vân tối được chuyển sang cho vân tối
Kết quả
Chưa chính xác.
Câu hỏi:2
Trong thí nghiệm I âng, năng lượng ánh sáng:
A- Không được bảo toàn, vì vân sáng lại sáng hơn nhiều so với khi không có giao thoa.
B- Không được bảo toàn vì, ở chỗ vân tối ánh sáng cộng ánh sáng lại thành bóng tối.
C- Vẫn được bảo toàn, nhưng được phân phối lại, phần bớt ở chỗ vân tối được chuyển sang cho vân tối
Kết quả
Rất đáng tiếc, chưa chính xác.
Câu hỏi:2
Trong thí nghiệm I âng, năng lượng ánh sáng:
A- Không được bảo toàn, vì vân sáng lại sáng hơn nhiều so với khi không có giao thoa.
B- Không được bảo toàn vì, ở chỗ vân tối ánh sáng cộng ánh sáng lại thành bóng tối.
C- Vẫn được bảo toàn, nhưng được phân phối lại, phần bớt ở chỗ vân tối được chuyển sang cho vân tối
Kết quả
Rất xuất sắc.
Câu 3 : Chọn câu sai
Hai nguồn sáng kết hợp là hai nguồn phát các sóng ánh sáng hoàn toàn giống nhau , có cùng tần số , cùng biên độ và cùng pha.
Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
Giao thoa là kết quả của sự chồng chập lên nhau của 2 sóng có cùng tần số , và có độ lệch pha không đổi hoặc bằng 0.
Giao thoa là hiện tượng đặc trưng cho quá trình truyền sóng , chỉ có các sóng ánh sáng mới có thể giao thoa tạo nên các vân tối xen kẻ với các vân sáng.
Câu sai là câu 1 vì 2 nguồn phát sáng :
Không nhất thiết phải cùng biên độ.
Chỉ cần độ lệch pha không đổi theo thời gian
Câu 4 :
Nếu trong thí nghiệm giao thoa Young , hai nguồn sáng phát ánh sáng đa sắc gồm 3 đơn sắc : Đỏ , vàng , xanh lục , thì trong quang phổ bậc một , tính từ vân sáng trung tâm đi ra. ta thấy có các đơn sắc theo thứ tự :
a. Đỏ , vàng , lục
b. Vàng , lục , đỏ
c. Lục , vàng , đỏ
d. Lục, đỏ , vàng
Do dải màu đỏ ,cam , vàng , lục , lam , chàm , tím có :
Đỏ xa vân sáng trung tâm nhất
Thứ tự đến vàng và lục gần vân sáng trung tâm hơn
Câu 5 :
Thí nghiệm giao thoa Young với ánh sáng trắng , trên nền các quang phổ liên tục có dải màu như ở cầu vồng mà ta lại không thấy có vân tối là vì :
a. Không thỏa điều kiện để hiện tượng giao thoa ánh sáng trắng cho vân tối.
b. Có vân tối nhưng bị các vân sáng của các đơn sắc khác đè lên .
c. Trong ánh sáng trắng không có màu đen.
d. Thí nghiệm này không có nhưng thí nghiệm khác có thể có.
Chuẩn bị cho bài sau
BÀI TẬP
-Làm các bài tập trong SBT VL 12 trang 125
-Bài tập trong SBT
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...

Người chia sẻ: Trương Thanh Bình
Dung lượng: | Lượt tài: 1
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)