44 bài giảng vật lí 12 theo từng chuyên đề (2)

1
§o bíc sãng ¸nh s¸ng.
Bíc sãng vµ mµu s¾c
¸nh s¸ng
KÝnh chµo c¸c
thÇy c« gi¸o
cïng toµn thÓ
c¸c em häc sinh
TiÕt 19 Líp 10
TiÕt 65 Líp 12
2





1. Mô tả thí nghiệm Iâng về hiện tợng giao thoa
1. Mô tả thí nghiệm Iâng về hiện tợng giao thoa
ánh sáng khi dùng ánh sáng đơn sắc
ánh sáng khi dùng ánh sáng đơn sắc
(màu đỏ).
(màu đỏ).
đ
f
m
S
m
12
S
1
S

2

Ta thấy có các vân sáng
Ta thấy có các vân sáng
(đỏ),
(đỏ),
vân tối
vân tối
xen kẽ nhau một cách đều đặn
xen kẽ nhau một cách đều đặn
3





1. Mô tả thí nghiệm Iâng về hiện tợng giao thoa
1. Mô tả thí nghiệm Iâng về hiện tợng giao thoa
ánh sáng khi dùng ánh sáng trắng.
ánh sáng khi dùng ánh sáng trắng.

Ta thấy ở chính giữa có vạch sáng
Ta thấy ở chính giữa có vạch sáng
trắng hai, bên là các giải màu nh ở
trắng hai, bên là các giải màu nh ở
cầu vồng,
cầu vồng,
tím
tím
ở trong,

ở trong,
đỏ
đỏ
ở ngoài
ở ngoài
đ
m
S
m
12
S
1
S
2
4
ThÝ nghiÖm I©ng vÒ hiÖn t
ThÝ nghiÖm I©ng vÒ hiÖn t
îg giao thoa ¸nh s¸ng
îg giao thoa ¸nh s¸ng



H×nh ¶nh giao thoa khi dïng ¸nh s¸ng:
H×nh ¶nh giao thoa khi dïng ¸nh s¸ng:

S
2
S
1
A

®á
tÝm
tr¾ng
5
2.Cho biÕt vÞ trÝ c¸c ®iÓm cã biªn ®é dao
2.Cho biÕt vÞ trÝ c¸c ®iÓm cã biªn ®é dao
®éng cùc ®¹i, cùc tiÓu trong sù giao thoa?
®éng cùc ®¹i, cùc tiÓu trong sù giao thoa?






-
-
Cã biªn ®é cùc ®¹i khi
Cã biªn ®é cùc ®¹i khi
:
:





r
r
2
2
- r

- r
1
1
= k
= k
λ
λ

- Cã biªn ®é cùc tiÓu khi
- Cã biªn ®é cùc tiÓu khi
:
:



r
r
2
2
- r
- r
1
1
= (k + 1/2)
= (k + 1/2)
λ
λ


víi k lµ mét sè nguyªn
víi k lµ mét sè nguyªn



k = 0;
k = 0;
±
±
1 ;
1 ;
±
±
2;
2;
±
±
3 ,
3 ,

Trong thÝ nghiÖm I©ng :
Trong thÝ nghiÖm I©ng :

-
-
A: v©n s¸ng
A: v©n s¸ng
khi sãng tõ
khi sãng tõ
hai nguån ®Õn cïng pha ,

hai nguån ®Õn cïng pha ,
khi ®ã:
khi ®ã:
r
r
2
2
- r
- r
1
1
= k
= k
λ
λ
.
.

- A: v©n tèi
- A: v©n tèi
khi sãng tõ hai nguån ®Õn
khi sãng tõ hai nguån ®Õn
ngîc pha,biªn ®é dao ®éng lµ cùc tiÓu
ngîc pha,biªn ®é dao ®éng lµ cùc tiÓu
(b»ng 0), khi ®ã :
(b»ng 0), khi ®ã :
r
r
2
2

- r
- r
1
1
= (k + 1/2)
= (k + 1/2)
λ
λ
.
.



A
r
1
r
2
S
1
S
2
6




44. ®o bíc sãng ¸nh s¸ng.
44. ®o bíc sãng ¸nh s¸ng.
Bíc sãng vµ

Bíc sãng vµ
mµu s¾c ¸nh s¸ng
mµu s¾c ¸nh s¸ng





















 !"#"$%"%
 !"#"$%"%

*
*
&'(

&'(

)*+, !%/
)*+, !%/
'"%.0.
'"%.0.
1
1

)2 !"#3- 4
)2 !"#3- 4



-%- !"#
-%- !"#
"$%"%
"$%"%

S
2
S
1
A
7
1. Khoảng vân giao thoa
1. Khoảng vân giao thoa

r
r
2
2
- r
- r
1
1




asin
asin





sin
sin






tg
tg

x/D
x/D







r
r
2
2
- r
- r
1
1
= ax/ D
= ax/ D

a)
a)
Vị trí các vân giao thoa
Vị trí các vân giao thoa
trong thí nghiệm Iâng

trong thí nghiệm Iâng

Xét điểm A trên màn:
Xét điểm A trên màn:

Đặt:
Đặt:
S
S
1
1
S
S
2
2
= a, IO = D,
= a, IO = D,

OA = x, bớc sóng dùng
OA = x, bớc sóng dùng
trong TN là
trong TN là



H
H
1
1
A

A
=
=
r
r
1
1
cos
cos


1
1
= IA - IH
= IA - IH
1
1
= IA - 0,5 asin
= IA - 0,5 asin


H
2


2
r
1
A

S
2
S
1
a
I
O
D
r
1

1

H
1

H
H
2
2
A = r
A = r
2
2
cos
cos


= IA+ IH
= IA+ IH

2
2
= IA + 0,5 asin
= IA + 0,5 asin


H
H
2
2
A - H
A - H
1
1
A = r
A = r
2
2
cos
cos


2
2
- r
- r
1
1
cos
cos

1
1
= asin
= asin


r
2
cos
2
- r
1
cos r
2
- r
1

Hiệu đờng đi của hai sóng
8
a
a
)
)
VÞ trÝ cña c¸c v©n giao thoa
VÞ trÝ cña c¸c v©n giao thoa




⊥
⊥























































⇒
⇒




































⇒
⇒










≈
≈



⇒
⇒














 !"#$"% 
 !"#$"% 
&'#'(&)  * 
&'#'(&)  * 













≈
≈




)
)

S
2
H
A
O
x
r
1
r
2
D
S
1
I
C¸ch tÝnh kh¸c hiÖu ®êng ®i cña hai sãng
9
a)
a)
VÞ trÝ cña c¸c v©n giao thoa
VÞ trÝ cña c¸c v©n giao thoa

-
-
5"%
5"%




)

)


61
61
λ
λ





-
-
50
50
:
:
r
r
2
2
-r
-r
1
1
=(k+1/2)
=(k+1/2)
λ
λ

S
2
S
1
A
O
x
r
1
r
2
D
a
D
kx
s
λ
=

+
+
,-
,-
% !" &. &/0
% !" &. &/0

+

+
,
,
±
±


±
±


±
±
1000
1000
!" &23
!" &23



4414000
4414000
a
D
kx
t
λ
)
2
1

(
+=
5% #6#7 8#,-4
5% #6#7,4
5% #6#7 9, 4
10
b
b
).
).
Kho¶ng v©n
Kho¶ng v©n

* Kho¶ng v©n lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai v©n
* Kho¶ng v©n lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai v©n
s¸ng (hoÆc hai v©n tèi) c¹nh nhau, kÝ hiÖu
s¸ng (hoÆc hai v©n tèi) c¹nh nhau, kÝ hiÖu
i
i

S
2
S
1
A
O
x
r
1
r

2
D

* Trong TN víi ¸nh s¸ng lade (
* Trong TN víi ¸nh s¸ng lade (
mµu ®á
mµu ®á
) cã
) cã
λ
λ
= 0,70
= 0,70
µ
µ
m, D = 1m, a = 0,2mm,
m, D = 1m, a = 0,2mm,
⇒
⇒
i =
i =
3,5 mm
3,5 mm

* Tia s¸ng Lade
* Tia s¸ng Lade
a
D
xxi
kk

λ
=−=
+
1
a
D
i
λ
=
11
2. Bíc sãng vµ mµu s¾c ¸nh s¸ng
2. Bíc sãng vµ mµu s¾c ¸nh s¸ng

b)
b)
Bíc sãng vµ mµu s¾c ¸nh
Bíc sãng vµ mµu s¾c ¸nh
s¸ng:
s¸ng:



*7
*7

C©u chuyÖn:”
C©u chuyÖn:”
MÉu vËt v« h×nh
MÉu vËt v« h×nh


D
ai
=⇒
λ
a
D
i
λ
=

a)
a)
§o bíc sãng b»ng
§o bíc sãng b»ng
ph¬ng ph¸p giao thoa
ph¬ng ph¸p giao thoa
Tõ c«ng thøc
Tõ c«ng thøc
:;" !" &<= !>?@#
:;" !" &<= !>?@#
2AB!? &"<C 0
2AB!? &"<C 0
⇒
⇒
" 
" 
!" &<= !>DE" !" &?
!" &<= !>DE" !" &?

@#E"<C E7 &
@#E"<C E7 &
B" !" &<?&FDEE
B" !" &<?&FDEE
<= !>GE &HI0
<= !>GE &HI0

12
Vïng quang phæ liªn tôc trong
Vïng quang phæ liªn tôc trong
c¸c vïng mµu kh¸c nhau
c¸c vïng mµu kh¸c nhau

-Vïng ®á
-Vïng ®á
cã
cã
λ
λ
tõ 0,760
tõ 0,760
µ
µ
m ®Ðn 0,640
m ®Ðn 0,640
µ
µ
m
m


-Vïng da cam,vµng
-Vïng da cam,vµng
cã
cã
λ
λ
tõ 0,640
tõ 0,640
µ
µ
m ®Õn 0,580
m ®Õn 0,580
µ
µ
m
m

-Vïng lôc: cã
-Vïng lôc: cã
λ
λ
tõ 0,580
tõ 0,580
µ
µ
m ®Ðn 0,495
m ®Ðn 0,495
µ
µ
m

m

-Vïng lam-chµm: cã
-Vïng lam-chµm: cã
λ
λ
tõ 04950
tõ 04950
µ
µ
m ®Ðn 0,440
m ®Ðn 0,440
µ
µ
m
m

-
-
Vïng tÝm:
Vïng tÝm:
cã
cã
λ
λ
tõ 0,440
tõ 0,440
µ
µ
m ®Ðn 0,400

m ®Ðn 0,400
µ
µ
m
m
13
Cần nhớ
Cần nhớ
: Đo bớc sóng ánh sáng bằng
: Đo bớc sóng ánh sáng bằng
phơng pháp giao thoa
phơng pháp giao thoa

* Vị trí vân sáng:
* Vị trí vân sáng:

* Khoảng vân
* Khoảng vân
ki
a
D
kx
s
==

ik
a
D
kx
t

)
2
1
()
2
1
(
+=+=


Vớ k là một số nguyên
Vớ k là một số nguyên

k = 0;
k = 0;


1;
1;


2;
2;


3;
3;
D
ai
a

D
i
==



Đo
Đo
a,D
a,D
và
và
i
i
ta xác định đợc
ta xác định đợc
bớc sóng
bớc sóng


.
.

Mỗi ánh sáng đơn sắc có một b
Mỗi ánh sáng đơn sắc có một b
ớc sóng xác định, ứng với một
ớc sóng xác định, ứng với một
màu nhất định
màu nhất định
.á

.á
nh sáng nhìn
nh sáng nhìn
thấy có bớc sóng:
thấy có bớc sóng:



0,40
0,40
à
à
m
m










0,76
0,76
à
à
m
m

* Vị trí vân tối:
* Vị trí vân tối:
14
Giờ học đến đây là kết
Giờ học đến đây là kết
thúc. Xin chân thành cảm
thúc. Xin chân thành cảm
ơn các thầy cô giáo
ơn các thầy cô giáo
và các em học
và các em học
sinh !
sinh !
Kính chúc sức khoẻ
các thầy cô giáo
cùng toàn thể các
em học sinh .
Chào tạm biệt !
Chào tạm biệt !
Chào tạm biệt và hẹn
gặp lại !