Bài 25. Giao thoa ánh sáng

THAO GIẢNG KỈ NIỆM NGÀY
THÀNH LẬP QĐND VIỆT NAM 22 / 12
Uống nước nhớ nguồn!
GV: Nguyễn Đình Minh
Tổ: Vật Lí
Trường THPT Cam Lộ - Quảng Trị
NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG-
GIAO THOA ÁNH SÁNG
Đôi lúc ta nhìn thấy các vân màu sặc sỡ trên màng nước xà phòng hay dầu mỡ. Tại sao vậy?
1. Nhiễu xạ ánh sáng
a/ Mô tả thí nghiệm:
* Đèn S; Lỗ tròn nhỏ O; Vách V của căn phòng kín→Thấy vệt sáng tròn ab.

S
O
a
b
M
Đặt mắt ở M có thấy lỗ O không? Tại sao?
* Đứng ở M vẫn trông thấy lỗ O.

Chứng tỏ: Có một số tia sáng từ O truyền
được tới mắt
Hãy nhận xét những điều trên?
* Nhận xét: Ánh sáng đi lệch khỏi phương truyền thẳng để đến M, tựa hồ như lỗ O cũng là một nguồn sáng.
Thế nào là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng? Quan điểm để giải thích hiện tượng này?

b/ Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng: Là hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt.
c/ Quan điểm giải thích hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng: Phải thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng.
Lưu ý:
Chùn sáng đơn sắc← ứng với→bước sóng trong chân không λ = c/f với c = 300 000 km/s.
Trong môi trường chiết suất n: λ’ = λ/n (c/m như SGK).
Nếu ánh sáng có tính chất sóng thì nó cũng
gây được hiện tượng giao thoa.
Thế nào là hiện tượng giao thoa của hai sóng cơ? Điều kiện để có hiện tượng giao thoa? Hãy viết công thức tính hiệu đường đi của hai sóng để sóng tổng hợp có biên độ cực đại và có biên độ cực tiểu?
2. Giao thoa ánh sáng:
a/ Thí nghiêm:
* Đ: Đèn sợi đốt (ánh sáng trắng).O
* F: Kính lọc màu (ví dụ màu đỏ).
* Khe S trên màn M1; S1 và S2 là hai khe rất gần nhau và song song với S trên màn M2.
* E: màn quan sát.
E
Đ
F
S
S1
S2
O
b/ Kết quả thí nghiệm: Quan sát trên E ta thấy một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện những vạch sáng màu đỏ và các vạch tối, xen kẽ nhau, song song với khe S.
E
O
Hãy nhận xét kết quả thí nghiệm?
So sánh hình ảnh quan sát được với hình ảnh giao thoa của hai sóng cơ đã học?
Nhận xét:
* Ánh sáng cũng gây được hiện tượng giao thoa: Cũng có các vân giao thoa (các vạch sáng tối).
* Hình ảnh giao thoa của hai sóng ánh sáng có nét tương tự với hình ảnh giao thoa của hai song cơ (đều có các vân giao thoa)

c/ Giải thích kết quả thí nghiệm:
* Đèn Đ chiếu khe S→S trở thành là nguồn sáng.
Ánh sáng từ S truyền đến hai khe S1 và S2→S1 và S2 trở thành là hai nguồn kết hợp (cùng f và Δφ = const)

S
M1
M12
S2
S1





* Tại vùng không gian hai sóng chồng lên nhau gọi là vùng giao thoa→Tạo nên hình ảnh giao thoa đã quan sát.
Hãy rút ra ý nghĩa của hiện tượng giao thoa?
Điều kiện để xãy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng?
* Ý nghĩa của hiện tượng giao thoa ánh
sáng: Hiện tượng GTAS là bằng chứng thực nghiệm khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.
* Điều kiện để xãy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng: Hai chùm sáng giao thoa phải là hai chùm sáng kết hợp.
* Ứng dụng của HTGT:
- Phép phân tích quang phổ có năng suất phân giải cao.
- Các kính lọc sắc giao thoa.
- Đo chiết suất các chất khí.
- Kiểm tra phẩm chất các bề mặt quang học.
- Chế tạo các lớp khử phản xạ ở các vật kính của các dụng cụ quang học.
- Tạo ra một chuẩn các màu.
CẦN NẮM:
1/ Hiện tượng nhiễu xạ?
2/ Phải thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng mới giải thích được HTGT và HTNX ánh sáng.
3/ Giải thích HTGT của ánh sáng đơn sắc? (Hai nguồn kết hợp khi chồng chập lên nhau thì xuất hiện các vân giao thoa).
4/ Ý nghĩa của HTGT ánh sáng? (Bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng).
5/ Điều kiện để có HTGT ánh sáng: Hai chùm sáng giao thoa phải là hai chùm sáng kết hợp.
BT1: Để hai sóng cùng tần số giao thoa được với nhau, thì chúng phải có điều kiện nào sau đây?
A. Cùng biên độ và cùng pha.
B. Cùng biên độ và ngược pha.
C. Cùng biên độ và hiệu số pha không đổi theo thời gian.
D. Hiệu số pha không đổi theo thời gian.
BT2: Hai sóng cùng tần số, được gọi là sóng kết hợp, nếu có
A. cùng biên độ và cùng pha.
B. cùng biên độ và hiệu số pha không đổi theo thời gian.
C. hiệu số pha không đổi theo thời gian.
D. hiêu số pha và hiệu biên độ không đổi theo thời gian.
Kính chúc quý Thầy cô dồi dào sức khỏe! Chúc các em luôn khỏe và học giỏi!