Bài 25. Giao thoa ánh sáng

Chương V:
SÓNG ÁNH SÁNG
TÁN SẮC ÁNH SÁNG
Một số hiện tượng thường gặp
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.
TRƯỜNG THPT ĐẠ TÔNG
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
TRƯỜNG THPT PHONG ĐIỀN
- 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
2. Gi¶i thÝch hiÖn t­îng.
Nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng.
S
M1
M2
S1
S2
- Hai nguồn S1 và S2 là hai nguồn sóng kết hợp
+ Những vạch sáng là tập hợp của những điểm có biên độ dao động tổng hợp ( dao động của hai sóng tới) cực đại.
+ Những vạch tối là tập hợp những điểm có biên độ dao động tổng hợp bằng không.
*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
TRƯỜNG THPT PHONG ĐIỀN
*Giải thích:
- 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
e
2. Vị trí các vân sáng:
* Vân sáng:
* Vân tối:
k = 1
k = 2
( k’ = 0; ± 1…)
k = 1
k = 2
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:
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 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
Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.
3. KÕt luËn.
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 hỏi:3
Trong thí nghiệm Yong về giao thoa ánh sáng.Sử dụng
ánh sáng đơn sắc,khoảng vân đo được là 0,2mm.
Vị trí của vân sáng thứ ba từ vân sáng trung tâm là bao
nhiêu? Tính bước sóng của ánh sáng dùng trong
thí nghiệm?
Vị trí vân sáng thứ ba là:
Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là
Chuẩn bị cho bài sau
BÀI TẬP
-Làm các bài tập trong SBT VL 12 trang 125
-Bài tập trong SBT