Bài 36. KHOẢNG VÂN-BƯỚC SÓNG VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG ppt

Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao

1

Bài 36.
K
K
H
H
O
O
Ả
Ả
N
N
G
G


V
V
Â
Â
N
N
-
-
B
B
Ư

Ư
Ớ
Ớ
C
C


S
S
Ó
Ó
N
N
G
G


V
V
À
À


M
M
À
À
U
U

S
S
Ắ
Ắ
C
C


Á
Á
N
N
H
H


S
S
Á
Á
N
N
G
G


I. MỤC TIÊU:
1) Kiến thức:
- Xây dựng các Biểu thức xác định: Vị trí vân giao thoa, khoảng vân.

- Xác định bước sóng ánh sáng thí nghiệm dựa vào việc xác định khoảng vân giao thoa từ kết quả
thí nghiệm.
- Biết được mối quan hệ giữa bước sóng ánh sáng và màu sắc ánh sáng; mối liên hệ giữa chiết suất
môi trường và bước sóng ánh sáng đơn sắc.
2) Kĩ năng: Nắm chắc và vận dụng tốt các công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối; khoảng vân
trong việc giải bài toán giao thoa ánh sáng.
II. CHUẨN BỊ:
- GV: Vẽ trên giấy khổ lớn đường cong tán sắc của thủy tinh và nước.
- HS: Ôn tập về vị trí những điểm dao động cực đại, cực tiểu trong giao thoa sóng cơ
III. TỒ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 1. (5’) KIỂM TRA BÀI CŨ
- GV nêu câu hỏi ôn tập kiến thức cũ về sóng cơ học để vận dụng cho bài mới.
H. Vị trí những điểm dao động với Bàiên độ cực đại và cực tiểu xác định bằng Biểu thức nào? Nhận xét
gì về vị trí các điểm dao động cực đại, cực tiểu trong vùng giao thoa.
- Một HS lên bảng ghi các Biểu thức: và
nêu nhận xét: Các điểm dao động cực đại
cùng bậc K đối xứng qua cực đại trung tâm.
2 1
2 1
1
2
d d k
d d k


 



 

  
 

 

với k = 0; ±1; ±2.
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –
Nam Định
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao

2

Hoạt động 2. (20’) XÂY DỰNG CÔNG THỨC VỊ TRÍ VÂN GIAO THOA VÀ KHOẢNG
VÂN.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
-GV yêu cầu HS nhắc lại hình
ảnh giao thoa quan sát được
trong TÁN và nêu nhận xét
khoảng cách giữa các vân giao
thoa.
-Nêu câu hỏi gợi ý đã ôn tập
đầu giờ, nhấn mạnh điều kiện
vị trí của điểm dao động cực
đại.
-Vẽ hình 37.1. Hướng dẫn HS
tìm hiệu đường đi: d
2
- d
1
(có

thể gợi ý HS xây dựng cách
khác SGK xây dựng). Cần
nhấn mạnh điều kiện để quan
sát rõ vân giao thoa.
H. Từ Biểu thức (37.2) lập
Biểu thức xác định vị trí vân
sáng trên màn.


-Lưu ý HS: không cần thiết
-Thảo luận nhóm, cử đại diện
mô tả lại hình ảnh giao thoa
quan sát được trong TÁN
Young.
-Một HS lên bảng lập các Biểu
thức (từ hình vẽ 37.1)
2
2 2
1
2
2 2
2
2
2
a
d x D
a
d x D
 
  

 
 
 
  
 
 

Từ đó:
2 2
2 1
2
d d ax
 

Với A rất gần O và D  a
2 1
ax
d d
D
 

-Từ điều kiện vị trí của điểm
dao động cực đại, cực tiểu, HS
xác định vị trí vân sáng, vân
tối.

1) Vị trí vân giao thoa:

- Hiệu đường đi của hai sóng đến 1
điểm trên màn cách tâm màn

khoảng x.
2 1
ax
d d
D
 

- Tại điểm trên màn có vân sáng
khi d
2
– d
1
= k với k là số nguyên
(k = 0;±1;±2…) và  là bước sóng
ánh sáng.
Vị trí vân sáng trên màn.
D
x k
a




2) Khoảng vân: là khoảng cách
Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –
Nam Định
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao

3

phải tìm công thức xác định vị
trí vân tối vì K không có ý
nghĩa rõ ràng, không xác định
vân thứ mấy như là đối với vân
sáng, chỉ cần nắm được là: xen
kẽ các vân sáng là các vân tối;
các vân sáng, các vân tối cách
đều nhau.
H. Lập Biểu thức tính khoảng
vân.


-Từ định nghĩa khoảng vân,
một HS lên bảng lập công thức
tính khoảng vân.
giữa hai vân sáng (hoặc giữa 2 vân
tối) nằm cạnh nhau.
D
i
a



Hoạt động 3. (15’) ĐO BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG- LIÊN HỆ GIỮA BƯỚC SÓNG VÀ MÀU
SẮC ÁNH SÁNG.
-Từ công thức
D
i
a



, gợi ý
cho HS.
H. Muốn đo bước sóng ánh
sáng, phải đo các đại lượng
nào?
(Lưu ý thêm HS:
'
n



)
-Yêu cầu HS xem bảng 37.1
với giá trị bước sóng đo được
của ánh sáng có màu từ đỏ đến
tím.

Từ công thức
D
i
a

 , HS thảo
luận nhóm, suy ra nguyên tắc
đo bước sóng ánh sáng bằng
phương pháp giao thoa.

-Từ bảng 37.1. Thảo luận
nhóm, phân tích để trả lời câu

hỏi C
3
.

+ Tại vân sáng trung tâm, các
1) Đo bước sóng ánh sáng:
Từ công thức
D
i
a




D
i
a



+ Đo i, a và D tìm được .
Với môi trường có chiết suất n:
'
n




2) Bước sóng và màu sắc ánh sáng:
-Mỗi ánh sáng đơn sắc có một

Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –
Nam Định
Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao

4

-Nêu câu hỏi C
3
.
-Từ kết quả của hiện tượng tán
sắc ánh sáng và giao thoa ánh
sáng, hướng dẫn HS tìm mối
liên hệ giữa bước sóng ánh
sáng và chiết suất môi trường
ánh sáng truyền qua.
H. Nhận xét gì về chiết suất
của môi trường đối với ánh
sáng có màu từ đỏ đến tím?
cực đại giao thoa của 7 thành
phần đơn sắc trùng nhau: vân
trắng trung tâm.
+ Vì i tăng dần theo bước sóng,
từ đó dẫn đến kết quả có dãi
màu cầu vồng hai bên vân sáng
trung tâm.
bước sóng (tần số) xác định.
-Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn
thấy có bước sóng (trong chân
không) trong khoảng từ 0,38m
đến 0,76m.

-Chiết suất môi trường trong suốt
phụ thuộc vào tần số và bước sóng
của ánh sáng. Chiết suất nhỏ ứng
với bước sóng dài và ngược lại.
Hoạt động 4. (5’) Củng cố- Dặn dò:
GV: Giới thiệu nội dung ôn tập bài: BT 1, 2, 3, 4, 5 SGK trang 197.
Hướng dẫn chuẩn bị bài mới: bài 38 về bài tập giao thoa ánh sáng.
HS: Ghi nhận những hướng dẫn của GV.
IV. RÚT KINH NGHIỆM-BỔ SUNG: