Bài giảng Vật Lý 12. Bài 25 Giao thoa ánh sáng.

I. HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG
1. Khái niệm
2. Hiện tượng nhiễu xạ thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng. Mỗi
chùm sánh đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định
a
b
S
O
V
Sự nhiễu xạ ánh sáng


II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
1. Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng
Y-âng
(Thomas Young, 1773 - 1829,nhà
vật lý người Anh )
Năm 1801 nhà vật lý Y-âng đã thực
hiện thí nghiệm về giao thoa ánh
sáng, khẳng định giả thuyết về sóng
ánh sáng


1.Thí nghiệm Y- âng về hiện tượng giao thoa ánh sáng.
1.Thí nghiệm Y- âng về hiện tượng giao thoa ánh sáng.
a- Dụng cụ.

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.
b- Tiến trình thí nghiệm.
- Sử dụng ánh sáng đơn sắc đỏ.
- Các tấm kính lọc sắc F
§
M
1
S
M
2
S
1
S
2
F
*Hiện tượng quan sát được.
- Có một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện những vạch sáng đỏ và
những vạch tối xen kẽ nhau đều đặn.


(*)Sử dụng ánh sáng trắng.
(*)Sử dụng ánh sáng trắng.
*Hiện tượng quan sát được
*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
Hiện
tượng giao
thoa a/s là
gì?


THÍ NGHIỆM GIAO THOA ÁNH SÁNG










II GIAÛI THÍCH HIEÄN TÖÔÏNG
II GIAÛI THÍCH HIEÄN TÖÔÏNG
GIAO THOA AÙNH SAÙNG TRAÉNG
GIAO THOA AÙNH SAÙNG TRAÉNG


Hình ảnh giao thoa cua ánh sáng trắng
Hình ảnh giao thoa cua ánh sáng trắng


c. Giải thích hiện tượng
c. Giải thích hiện tượng

.
.
- Chỉ có thể giải thích bằng sự giao thoa 2 sóng.
S
M
1
M
2
S
1
S
2
- 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 trắng hệ thống vân giao của các ánh sáng đơn sắc
không trùng khít lên nhau. Ở chính giữa vân sáng của các ánh sáng
đơn sắc nằm trùng với nhau cho một vân sáng.
Hãy vận dụng kiến thức
và hiểu biết của mình, các
em hãy giải thích hiện
tượng thu được từ thí
nghiệm?


II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
2. Vị trí các vân sáng

Đặt:
a = F
1
F
2.
;

IF
1
= IF
2
d
1
= F
1
A ; d
2
= F
2
A
x = OA ; D = IO
* Hiệu đường đi:
2 1 2 1
ax
( )
D
D
d d x d d
a
− ≈ ⇒ = −

F
1
a
I
O
A
x
M
D
F
2
H
d
1
d
2


* Vị trí các vân giao thoa
* Vị trí các vân giao thoa
:
:


°V
°V
ị trí vân sáng
ị trí vân sáng
:
:

2 1
x
d d a k
D
λ
− = =
Suy ra:
Các vân sáng cách O một khoảng:
Các vân sáng cách O một khoảng:
a
D
kx
λ
=
+
+
Nếu k = 0 thì x = 0, tức A trùng O. Như vậy , tại O có một vân sáng,gọi là
Nếu k = 0 thì x = 0, tức A trùng O. Như vậy , tại O có một vân sáng,gọi là
vân trung tâm.
vân trung tâm.
+
+

Hai bên vân trung tâm là các vân sáng bậc 1 (ứng với k = ± 1), vân sáng
bậc 2 (ứng với k = ± 2)
°Vị trí vân tối
°Vị trí vân tối


:

:
2 1
(2 ' 1)
2
x
d d a k
D
λ
− = = +
Suy ra:
Các vân tối cách O một khoảng:
Các vân tối cách O một khoảng:


1
( ' )
2
D
x k
a
λ
= +
Ứng với k = 0, (–1) : là vân tối bậc 1. Tương tự cho các vân tối còn
Ứng với k = 0, (–1) : là vân tối bậc 1. Tương tự cho các vân tối còn
lại.
lại.
Vậy, xen giữa hai vân sáng là một vân tối
Vậy, xen giữa hai vân sáng là một vân tối
Tại A là vân sáng nếu:
Tại A là vân sáng nếu:

Tại A là vân tối nếu :
Tại A là vân tối nếu :




II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
3. Khoảng vân
x
0
i
i
i
i
a) Định nghĩa: SGK- Tr130
b) Công thức tính khoảng vân
( )
1
1
k k
D
i x x k k
a
λ
+
 
 
= − = + −
(4)

D
i
a
λ
⇒ =
4. Ứng dụng: Đo bước sóng: từ (4)=>
ia
D
λ
=


III. BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG VÀ MÀU SẮC
1. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng trong chân không xác định
2. Ánh sáng nhìn thấy được ( khả kiến) có bước sóng nằm trong
khoảng:
0.380 0,760m m
µ λ µ
≤ ≤
3. Ánh sáng trắng của Mặt Trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc
có bước sóng biến thiên liên tục từ 0 đến ∞.


GIAO THOA TRÊN LỚP BONG BÓNG XÀ PHÒNG
GIAO THOA TRÊN LỚP BONG BÓNG XÀ PHÒNG


GIAO THOA TRÊN LỚP BONG BÓNG
GIAO THOA TRÊN LỚP BONG BÓNG
XÀ PHÒNG

XÀ PHÒNG


Các hình ảnh giao thoa
Các hình ảnh giao thoa
Đĩa CD


Bài 8: (SGK – 133)
Tóm tắt:
a = 2 mm = 2.10
-3
m.
D = 1,2 m.
i = 0,36 mm = 0,36 .10
-3
m
Tính:
?
?f
λ
=
=
Hướng dẫn
* Áp dụng công thức:
D ia
i
a D
λ
λ

= ⇒ =
* Thay số, ta được:
3 3
6
0,36.10 .2.10
0,6.10
1,2
m
λ
− −
−
= =
8
14
6
3.10
5.10
0,6.10
c
f Hz
λ
−
= = =


Bài 9 (SGK – 133)
Tóm tắt:
a = 1,2 mm = 1,2.10
-3
m

D= 0,5 m.
Tính: a) i = ?
b) x = ? ( k = 4)
6
600 0,6.10nm m
λ
−
= =
Hướng dẫn
a)
6
3
3
0,6.10 .0,5
0,25.10
1,2.10
0,25
D
i m
a
i mm
λ
−
−
−
= = =
⇒ =
b)
4.0,25 1x ki mm= = =

Bài 10 (SGK – 133)
Tóm tắt:
a = 1,56 mm = 1,56.10
-3
m
D= 1,24 m.
Khoảng cách 12 vân sáng:
l = 5,21 mm = 5,21.10
-3
m
Tính:
?
λ
=
Hướng dẫn
•
Giữa 12 vân sáng liên tiếp có 11
khoảng vân.Từ đó:
5,21
0,47
11
i mm= =
Bước sóng ánh sáng:
3 3
6
0,474.10 .1,56.10
1,24
0,596.10 596
ia

D
m nm
λ
λ
− −
−
= =
⇒ = =