Bài giảng bài giao thoa ánh sáng vật lý 12 (3)

GIAO THOA ÁNH SÁNG
GV: Nguyễn Đình Minh
Tổ: Vật Lí
Trường THPT Cam Lộ - Quảng Trị


NHIỄU XẠ ÁNH SÁNGGIAO 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
Đặt mắt ở M có
thấy lỗ O không?
Tại sao?

O

M
a
b


* 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
F S S1
Đ
O
S2


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

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?

O


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

S1
S2

M1

M12



* 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!