Bài giảng bài giao thoa ánh sáng vật lý 12 (7)

BÀI 25. GIAO THOA ÁNH SÁNG

GV: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG TRÀ


I. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
M
O

- Định nghĩa:Hiện tượng nhiễu xạ
ánh sáng là hiện tượng truyền sai lệch
so với sự truyền thẳng khi ánh sáng
gặp vật cản
- Thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng
- Trong một môi trường trong suốt nhất định, coi mỗi chùm
sáng đơn sắc như một sóng có bước sóng và tần số xác định

D
N


II. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
1. Thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng
a. Dụng cụ thí nghiệm:

Đ

M1
F

M2

F1, F2

- Đèn chiếu sáng Đ
- Các tấm kính lọc sắc K
- Màn chắn M1 có khe hẹp F
- Màn chắn M2 có hai khe hẹp F1 và F2 rất gần nhau và
cùng song song với F
- Màn chắn M như 1 màn ảnh

K
M


II. Hiện tượng giao thoa ánh sáng

1. Thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng

a.Thí nghiệm
b. Kết quả
- Sử dụng ánh sáng đơn sắc đỏ:trên màn M xuất hiện những
vạch sáng đỏ và tối xen kẽ song song và cách đều nhau

K
Đ

M1
F

M2
F1

F2






- QUÁ TRÌNH VẬT LÝ NÀO GÂY RA
HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CŨNG TẤT
YẾU LÀ MỘT QUÁ TRÌNH SÓNG


II. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
1.Thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng
a.Thí nghiệm
b. Kết quả

c. Giải thích hiện tượng
• Hai nguồn F1, F2 là hai nguồn kết hợp: cú cựng tần số và

cựng pha

• Những vạch sáng là chỗ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn
nhau
•Những vạch tối là chỗ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn
nhau


II. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
1.Thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh

sáng
a.Thí nghiệm
b. Kết quả
c. Giải thích hiện tượng:

H
F1

2. Vị trí các vân sáng, vân tối
- Vị trí vân sáng: xk = k

D

A

d1

a I
F2

x

d2

O

D

( k = 0; ±1; ±2; ...)

a
1 D
- Vị trí vân tối: xk’ = (k’+ )
( k’ = 0; ±1; ±2; ...)
2 a

M


x
k’ = 1
k’ = 0

Vân sáng trung tâm
Vân tối thứ 1
Vân tối thứ 2

k=0

k’ = - 1
k’ = - 2

O


II. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
1.Thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh
sáng
a.Thí nghiệm
b. Kết quả

c. Giải thích hiện tượng:
2. Vị trí các vân sáng vân tối

i

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

b. Công thức:

i

D
a

i


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

-Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 380nm-760nm.

-Ánh sáng mặt trời có bước sóng từ 0- vô cùng
* 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


- 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.


* Hiện tượng giao thoa ánh sáng thường gặp.

C
A


BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 1: Hai chùm sáng kết hợp nhất thiết phải
A.có cùng biên độ
B.có cùng bước sóng.
C.có cùng pha dao động
D.ngược pha dao động

BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 2: Ánh sáng màu vàng của đèn natri cĩ bước
sĩng λ bằng
A. 0,589 pm
B. 0,589 nm
C. 0,589 μm
D. 0,589 mm


BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 3: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng,
khoảng cách giữa hai khe hẹp bằng 1 mm và khoảng cách
từ hai khe đến màn bằng 1 m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh
sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 μm, hãy xác định
a. Khoảng vân i?
b. Vị trí của vân sáng bậc 5?
c. Vị trí của vân tối thứ 2 kể từ vân sáng trung tâm?
d. Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 1 mm là vân sáng hay
vân tối?


ĐÁP SỐ BÀI 3
a.

i = 0,5 mm

b. xs5 = 5i = 2,5 mm
c. xt2 = (1+ ½)i = 0,75 mm
d.

x
i

= 2, do đó k = 2. Vậy M là vân sáng bậc 2


BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 4: Trong một thí nghiệm Y-âng với ánh sáng
đơn sắc, người ta đo được khoảng cách giữa 3
vân sáng liên tiếp là 0,6 mm. Xác định khoảng
vân i?
A. 0,2 mm
B. 0,3 mm
C. 0,4 mm
D. không xác định được


BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh
sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp bằng 1 mm
và khoảng cách từ hai khe đến màn bằng 2 m.
Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ, người ta xác định được khoảng
cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4
là 4,5 mm. Tìm bước sóng λ?
A. 0,5625 μm
B. 0,7778 μm
C. 0,8125 μm
D. 0,6 μm

NHIỆM VỤ HỌC TẬP
* Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
* Hiện tượng giao thoa ánh sáng
* Biểu thức xác định vị trí của vân sáng và vân tối
trong thí nghiệm Y-âng

* Công thức xác định khoảng vân
* Bước sóng và màu sắc ánh sáng
* Làm bài tập: 4, 5/ 197 SGK