Bài 29. Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

Tiết 65
1. vị trí của các vân giao thoa trong thí nghiệm Iâng
Bài toán : Xét thí nghiệm Iâng với S1, S2 là 2 nguồn kết hợp
S1S2 = a ( rất nhỏ)
IO = D ( khoảng cách từ 2 khe tới màn E) , IS1 = IS2 = a/2
ánh sáng có bước sóng ?
Xác định vị trí các vân sáng xs và vị trí các vân tối xt.
a
Trên màn E có hiện tượng giao thoa của hai sóng ánh sáng từ S1 và S2 truyền đến.
Xét tại M trên màn E, ta có:
Đường đi của sóng từ S1 tới M là :d1
d12 = HM2 + S1H2
= D2 + ( x- a/2)2 (1)
Đường đi của sóng từ S2 tới M là : d2
d22 = HM2 + S2H2
= D2 + ( x + a/2)2 (2)

Từ (1) và (2) ta có :
(d1 + d2) (d2 - d1) = 2.a.x
Do chỉ quan sát rõ những vân giao thoa ở gần O nên có thể lấy gần đúng d1 + d2 = 2D
=> d2 - d1 = a.x / D


* Để M là vân sáng thì d2 - d1 = k.?
=>
Trong đó : k X Z
xs : vị trí vân sáng (m)
? : Bước sóng của ánh sáng (m)
D : khoảng cách từ S1, S2 tới màn ảnh E (m)
a : Khoảng cách giữa 2 khe S1 , S2 (m)
Chú ý: Tại O (x = 0) ta có một vân sáng ứng với k = 0 gọi là vân sáng chính giữa
Hai bên vân sáng chính giữa là các vân sáng bậc 1(ứng với k = +1 hoặc -1), rồi đến vân sáng bậc 2 (ứng với k = +2 hoặc -2 ), v.v.
* Để M là vân tối thì:
=>
k là bậc của vân sáng
xt là vị trí vân tối (m)
2. Khoảng vân giao thoa
Định nghĩa: Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc hai vân tối ) cạnh nhau.
Biểu thức:
Trong đó: i: khoảng vân giao thoa ( m )
? : Bước sóng ánh sáng (m)
D : Khoảng cách từ 2 khe đến màn (m) a : Khoảng cách giữa 2 khe (m)
Chú ý: vị trí vân sáng và vân tối được tính:
xs = k.i
xt = ( k+1/2) i
3. Bước sóng và màu sắc ánh sáng
Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa:
- Trong thí nghiệm giao thoa có thể dùng thước đo D, dùng kính lúp hoặc kính hiển vi đo a và i , từ đó ta có bước sóng của ánh sáng trong thí nghiệm là:

Từ cách xác định khoảng vân, hãy xác định cách đo bước sóng ánh sáng?
Đó là nguyên tắc của việc đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa.

b. Bước sóng và màu sắc ánh sáng
Hãy cho nhận xét về bước sóng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau?
ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng xác định (cách định nghĩa khác về ánh sáng đơn sắc)
Trong quang phổ liên tục , các vùng màu được phân định :
Vùng đỏ : ? = 0,760 ?m đến 0, 640 ?m
Vùng da cam và vàng: ? = 0,640 ?m đến 0,580 ?m
Vùng lục : ? = 0,580 ?m đến 0,495 ?m
Vùng lam và chàm : ? = 0,495 ?m đến 0,440 ?m
Vùng tím : ? = 0,440 ?m đến 0,400 ?m

Tổng kết bàI học
* Các kiến thức cơ bản: Các công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối , khoảng vân giao thoa:

Hướng dẫn học sinh học bàI ở nhà
Học bài và tự xây dựng lại các công thức
Xác định công thức tính hiệu đường đi của 2 sóng từ S1, S2 tới M theo cách của SGK
Làm các bài tập số 3, 4 (sgk, trang 181) và bàI 7.7, 7.8 , 7.9 sách bài tập .