Bài giảng bài giao thoa ánh sáng vật lý 12 (9)

NHIỄU XẠ
ÁNH SÁNG

GIAO THOA
ÁNH SÁNG


Kiểm tra bài cũ:
Câu hỏi:
Thế nào là hiện tượng tán sắc ánh sáng?
Trả lời:
Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một
chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm
đơn sắc.


BÀI 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG
I.
HIỆN
TƯỢNG
NHIỄU
XẠ
ÁNH
SÁNG
I. NHIỄU XẠ
ÁNH SÁNG

1. Thí nghiệm:

2. Hiện tượng nhiễu xạ ánh 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


Thí nghiệm về hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
Từ thí nghiệm rút ra
nhận xét về đường đi
của ánh sáng?
S

O

D D’


BÀI 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
I. NHIỄU XẠ 1. Thí nghiệm Y-ang về hiện tượng giao thoa ánh sáng:
ÁNH SÁNG a. Dụng cụ:
b. Tiến hành thí nghiệm:
II. GIAO
THOA ÁNH TH1: Với ánh sáng đơn sắc:
SÁNG
* Hiện tượng quan sát được:
Có một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện những vạch
sáng màu và những vạch tối xen kẽ nhau đều đặn.
TH2: Với 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


Thí nghiệm Y-ang về hiện tượng giao thoa ánh sáng.
Màn chắn M2 đặt song song M1, có hai khe hẹp
S1&S2 rấtMàn
gần chắn
nhauM
và1 có
cùng
khesong
hẹpsong
S. với S.
M2
Đèn chiếu sáng Đ.
M1
S1
Đ
S

S2

F


o


Ánh đơn sắc tím

Ánh sáng đơn sắc vàng

Nêu đặc điểm của hình
ảnh quan sát được với các
ánh sáng đơn sắc trên?

Ánh sáng đơn sắc đỏ


Ánh sáng trắng

Quang phổ
Bậc 3

Quang phổ
Bậc 2

Quang phổ
Bậc 1
Quang phổ
Bậc 1


BÀI 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
I. NHIỄU XẠ 1. Thí nghiệm Y-ang về hiện tượng giao thoa ánh sáng:
ÁNH SÁNG
c. Giải thích:
II. GIAO

THOA ÁNH
SÁNG

* Thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng.
Những vạch sáng là chỗ hai sóng ánh sáng gặp
nhau tăng cường lẫn nhau. Những vạch tối là chỗ
hai sóng ánh sáng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau.
Hiện tượng trên là hiện tượng giao thoa ánh sáng.

*Điều kiện để có giao thoa ánh sáng: hai nguồn phát
sóng là hai nguồn kết hợp:
- Phát ra hai sóng ánh sáng có cùng bước sóng.
- Hiệu số pha dao động của hai nguồn không đổi theo
thời gian.



BÀI 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
I. NHIỄU
XẠ ÁNH
SÁNG

II. GIAO
THOA ÁNH
SÁNG

2. Vị trí các vân giao thoa:

H

A
d1

F1

x

d2
I

a

O

F2
D

M


BÀI 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
2. Vị trí các vân giao thoa:

Hiệu
Đặt: đường đi:

H

ad= F1Fd2. ; 
IF1ax
= IF
(1)2
2
1
D
d =F A;d =F A
1

1

2

x = OA ; D = IO

2

A
d1

F1

a

d2

I

x

O

F2

D
M


BÀI 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
2. Vị trí các vân giao thoa:

* Vị trí vân sáng

D
xs  k.
a
( k = 0; ± 1…)
k:

bậc vân sáng

k=0 :vân trung tâm
k= ± 1 gọi là vân sáng bậc 1 ….

k= -2
Vân
sáng
bậc2

k= -1
Vân
sáng
bậc1

k=0
Vân
trung
tâm

k=1
Vân
sáng
bậc1

k=2
Vân
sáng
bậc2


BÀI 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
2. Vị trí các vân giao thoa:

* Vị trí vân tối
1  D

xT   k  

2 a

( k = 0; ± 1…)
Vân tối không có khái niệm bậc
k=0 vân tối thứ nhất
k=+1 (k=-1): vân tối thứ 2…….


BÀI 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
I. NHIỄU XẠ 3. Khoảng vân:
ÁNH SÁNG
a. Định nghĩa:
khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân
sáng hoặc vân tối liên tiếp
II. GIAO
THOA ÁNH b. Công thức:
SÁNG
D

i

a

4. Ứng dụng:

ia

D

i

i


BÀI 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG
Vận dụng:
Trong thí nghiệm giao thoa khe Yang, khoảng cách giữa hai khe là
2mm. Khoảng cách từ khe đến màn là 2m. Bước sóng ánh sáng đơn sắc
dùng trong thí nghiệm là 0,6μm.
1. Tính khoảng vân
2. Tìm tọa độ của vân sáng bậc 5 và vân tối thứ 4
Đáp số:
1. Khoảng vân:

.D

0,6.103.2.103
i

 0,6mm
a
2

2. Tọa độ của vân sáng bậc 5 và vân tối thứ 4:
- Vân sáng bậc 5: k=5
- Vân tối thứ 4: k=3

xs 5  k.

.D
a

 k.i  5.0, 6  3mm

1 .D
1
xt 4  (k  ).
 (k  ).i  3,5.0,6  2,1mm
2 a
2


BÀI 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG
III. BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG VÀ MÀU SẮC
I. NHIỄU XẠ 1. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng trong chân
ÁNH SÁNG không xác định.

2. Các ánh sáng có bước sóng từ 380n m đến 760nm gọi
II. GIAO
là ánh sáng nhìn thấy( ánh sáng khả kiến)
THOA ÁNH
SÁNG
3. Ánh sáng Mặt Trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn
sắc có bước song liên tục từ 0 đến ∞
III. BƯỚC
SÓNG ÁNH
SÁNG VÀ
MÀU SẮC

CỦNG CỐ
1. HiệnVị
tượng
ánh sáng Vị
là hiện
tượngtối
hai ánh sáng
trí giao
vân thoa
sáng
trí vân
kết hợp gặp nhau tăng cường
nhau tạo
D hoặc triệttiêu lần
1  D
xs và
k. vân tối
thành các vân sáng
x  k 
T


a
2  sóng
a là hai
 phát
2. Điều kiện để có giao thoa ánh sáng: hai nguồn

( k = 0; ± 1…)

nguồn
k:bậc
kết vân
hợp:sáng
k = 0; ±sóng.
1…)
- Phát ra hai sóng ánh sáng có cùng( bước
k=0 :vân trung tâm
Vân tối
khôngđổi
có khái
- Hiệu số pha dao động của hai nguồn
không
theoniệm
thờibậc
gian.
k= ± 1 gọi là vân sáng bậc 1
….

Khoảng vân:

i

D
a


VẬN DỤNG
CÂU 1: Hiện tượng giao thoa ánh sáng là sự chồng chất của hai sóng ánh

sáng thỏa mãn điều kiện:
A. cùng tần số và có độ lệch pha không đổi.
B. cùng biên độ, cùng chu kỳ và cùng cường độ sáng.
C. cùng biên độ và có độ lệch pha không đổi.
D. cùng cường độ sáng và có độ lệch pha không đổi.
CÂU 2: Trong một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, hai khe S1 và S2
được chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6m.
Biết S1S2=3mm, khoảng cách hai khe đến màn quan sát 2m.
Vị trí vân tối gần vân trung tâm nhất là:

A. ±1mm

B. ±0,2mm

C. ±0,4mm

D. ±0,5mm


CÂU 3
Thí nghiệm I-âng ánh sáng đơn sắc có  =540nm, khoảng vân đo được
là 0,36mm. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng
’=600nm, thì khoảng vân i’ là:
A.0,4mm
B.C. 0,45 mm

B. 0,324mm
D. 0,6mm