Bài giảng bài giao thoa ánh sáng vật lý 12 (6)

Bài 25


Một số hiện tượng thường gặp





M

O

Nguồn
M’


Sau
khe,khe,
sóngsóng
không
Saukhi
khiqua
đi qua
đi đi
theo
thẳng
và OM’
theođường
phương
nhưOM

thế nào?
mà hơi lệch sang 2 cạnh khe

Sóng nhiễu xạ

M
O
M’

Sóng không nhiễu xạ

Sóng nhiễu xạ qua một khe rộng


Nếu thu hẹp khe dần thì hiện
tượng xảy ra như thế nào?

Sóng lệch khỏi phương
truyền thẳng càng rõ


Sau
khe,
sóng
có dạng
hìnhbước
tròn giống
Nếu khi
khequa
hở có

kích
thước
nhỏ hơn
như
khetượng
đó là xảy
mộtra
tâm
phát
sóngchính
thì hiện
như
thếsóng
nào?mới.
Sóng nhiễu xạ

Sóng nhiễu xạ qua một khe rất hẹp


I. Hịên tượng nhiễu xạ áng sáng:
* Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi
ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh
sáng.
* Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chỉ có thể giải thích
được nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng. Mỗi
chùm sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác
định.


II .Hiện tượng giao thoa ánh sáng.

1.ThÝ nghiÖm I©ng vÒ hiÖn tîng giao thoa ¸nh s¸ng.
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.
- Các tấm kính lọc sắc F

b- Tiến trình thí nghiệm.
- Sử dụng ánh sáng đơn sắc đỏ.
Đ

M1
S

M2

S1
S2

F

*Hiện tượng quan sát
Cóđược.
một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện những vạch sáng đỏ
& những vạch tối xen kẽ nhau đều đặn.


Giao thoa với ánh
đơm sắc tím

Giao thoa với ánh sáng

đơn sắc vàng

Giao thoa với
ánh sáng đơn
sắc đỏ


- Sử dụng ánh sáng trắng.

*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



*Với ánh sáng đơn sắc.
F

F1
F2

M1

M2


* Với nguồn sáng trắng.

Vân trắng chính giữa
o

- ánh sáng
trắng là tập
hợp của vô số
các ánh sáng
đơn sắc khác
nhau có màu
biến thiên liên
tục từ đỏ đến
tím.


2. Gi¶i thÝch hiÖn tîng.
NÕu thõa nhËn ¸nh s¸ng cã tÝnh
chÊt sãng.
Khi ánh sáng truyền đến khe F thì
khe F trở thành nguồn phát sóng
ánh sáng
-Khi ánh sáng truyền đến F1,F2 thì
F1, F2 trở thành hai nguồn phát
sóng ánh sáng, hai nguồn này là hai
nguồn kết hợp. Khi gặp gặp nhau
chúng giao thoa nhau
-

+ Những vạch sáng là những chổ hai sóng tăng cường lẫn nhau
+ Những vạch tối là những chổ hai sóng triệt tiêu nhau

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

A

H

d1

a = F1F2. ; IF1 = IF2
F1

d1 = F1A ; d2 = F2A
x = OA ; D = IO

x

a

d2

I

O
D

•Hiệu đường đi:

ax
d 2  d1  (1)
D

F2

M


Vị trí các vân sáng: d 2  d1  k  (2)
Từ (1) và (2) Suy ra:
Các “vân sáng” cách O một khoảng: a

xs = k

( k = 0; ± 1…)
k : gọi là bậc giao thoa
k=0 gọi là vân sáng trung tâm ,k

 1 gọi là vân sáng bậc 1 ….

1
•Vân tối: d 2  d1  ( k  ) (3)
2
Từ (1) và (3)=> x   k '  1   D
,

T






2 a

( k’ = 0; ± 1…)
k’ = 0 gọi là vân tối thứ 1 , k’= ± 1 là
vân tối thứ 2 ………..

D

a


3. Khoảng vân:

i

i

a. Định nghĩa: khoảng vân i là
khỏang cách giữa hai vân sáng hoặc
hai vân tối liên tiếp nhau.


D
b. Công thức: i 
a

4. Ứng dụng:

Đo bước sóng ánh sáng . Nếu ta đo được D, a, i thì ta xác
định được λ bằng công thức   ia
D

III. Bước sóng ánh sáng và màu sắc ánh sáng:
-Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng trong chân không xác định.
-Các ánh sáng có bước song từ 380nm(0,38  mđến 760nm( 0,76  m )
gọi là ánh sáng nhìn thấy( ánh sáng khả kiến)

-Ánh sáng Mặt Trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước
song liên tục từ 0 đến ∞
* Điều kiện về nguồn kết hợp trong hiện tượng giao thoa ánh sáng:

-Hai nguồn phát ra phải hai sóng ánh sáng có cùng bước sóng.
-Hiệu pha số dao động của hai nguồn phải không đổi theo thời gian


* Hiện tượng giao thoa ánh sáng thường gặp.
- ÁNH SÁNG PHẢN XẠ TRÊN CÁC VÁNG DẦU,
MỠ, MẶT ĐĨA CD HOẶC BONG BÓNG XÀ PHÒNG
CÓ MÀU SẮC SẶC SỠ.

C
A
B


Liên hệ thực tế

S

S2

S1
S’

Các màu sắc sặc sỡ ở các váng dầu, bong bóng xà phòng, …,
là hiện tượng giao thoa ánh sáng trắng. Xảy ra do sự giao
thoa của các tia phản xạ ở lớp trên và lớp dưới của chúng


Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng
thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính
chất sóng.


Câu hỏi:1
Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Iâng là?

A- ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác
nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
B - Là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng
có tính chất sóng.
C - Giải thích được sự hình thành vân sáng xen kẽ vân tối đều đặn,
khi làm thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc và dải sáng màu biến đổi
liên tục khi làm thí nghiệm với ánh sáng trắng.

Hãy chọn đáp án đúng
A

B

C
Câu tiếp theo