Bài 29. Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

TiÕt 65


1. vÞ trÝ cña c¸c v©n giao thoa trong
thÝ nghiÖm I©ng
Bµi to¸n : XÐt thÝ nghiÖm
I©ng víi S1, S2 lµ 2 nguån
kÕt hîp
S1S2 = a ( rÊt nhá)
IO = D ( kho¶ng
c¸ch tõ 2 khe tíi mµn E) ,
IS1 = IS2 = a/2
sãng λ

¸nh s¸ng cã bíc

X¸c ®Þnh vÞ trÝ c¸c

h
a

s1
i
s2

m

d1
d2

x

o

d

e


Trªn mµn E cã hiÖn t
îng giao thoa cña hai
sãng ¸nh s¸ng tõ S1 vµ
S2 truyÒn ®Õn.
XÐt t¹i M trªn mµn E,
ta cã:
- §êng ®i cña sãng tõ S1
tíi M lµ :d1
d12 = HM2 + S1H2
= D2 + ( x- a/2)2
(1)

- §êng ®i cña sãng tõ S2
tíi M lµ : d2

h
s1
a i
s2

m

d1

d2

d

x
o

e


h

Từ (1) và (2) ta có :
(d1 + d2) (d2 - d1) = 2.a.x
Do chỉ quan sát rõ
những vân giao thoa ở
gần O nên có thể lấy
gần đúng d1 + d2 = 2D
=> d2 - d1 = a.x / D

s1
a i
s2

m

d1
d2

d

x
o

e


* §Ó M lµ v©n s¸ng th× d2 - d1 = k.λ
=>
xs = k

λD
a

Trong ®ã : k X Z
xs : vÞ trÝ v©n s¸ng (m)
λ : Bíc sãng cña ¸nh s¸ng (m)
D : kho¶ng c¸ch tõ S1, S2 tíi mµn
¶nh E (m)
a : Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 khe S1 , S2
(m)


k=2
k=1
k=0
k=
-1
k=
-2

+

O

-

Chú ý: Tại O (x = 0) ta có một vân sáng ứng với
k = 0 gọi là vân sáng chính giữa
Hai bên vân sáng chính giữa là các vân
sáng bậc 1(ứng với k = +1 hoặc -1), rồi đến
vân sáng bậc 2 (ứng với k = +2 hoặc -2 ),
v.v


* §Ó M lµ v©n tèi th×:
d2 - d1 = ( k +1/2) λa.x
D
=
=>
xt = (k + λD
k lµ bËc cña v©n
a
1/2)
s¸ng
xt lµ vÞ trÝ v©n tèi
+
(m)
k=2
k=1

k=0
O
k=
-1
k=
-2
-


2. Khoảng vân giao thoa
Định nghĩa: Khoảng vân là khoảng cách giữa hai
vân sáng (hoặc hai vân tối ) cạnh nhau.
Biểu thức:
Trong đó:
(m)

i

D
a

=
i: khoảng vân giao thoa
: Bớc sóng ánh sáng (m)

D : Khoảng cách từ 2 khe đến
màný:(m)
Khoảng
Chú
vị trí vân sáng a

và: vân
tối cách
giữa
2 khe (m)
đ
ợc tính:
xs = k.i


3. Bớc sóng và màu sắc ánh sáng
a. Đo bớc sóng ánh sáng bằng phơng pháp giao
thoa:
- Trong thí nghiệm giao
dùng thớc
Từ thoa
cách có
xácthể
định
đo D, dùng kính lúp hoặc
kính
hiển
vi đo a
khoảng
vân,
hãy
và i , từ đó ta có bớc sóng
ánhcách
sáng trong
xác của
định

ai
thí nghiệm là:
đo bớc sóng ánh
D
sáng?
=
Đó là nguyên tắc của việc
đo bớc sóng ánh sáng bằng
phơng pháp giao thoa.


b. Bớc sóng và màu sắc ánh sáng
ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bớc sóng
xác định (cách định nghĩa khác về ánh sáng
Hãy cho nhận xét về bớc
đơn sắc)
sóng của các ánh sáng
Trong quang phổ liên tụcđơn
, cácsắc
vùngkhác
màunhau?
đợc
phân định :
Vùng đỏ : = 0,760 àm đến 0, 640 àm
Vùng da cam và vàng: = 0,640 àm đến
0,580 àm
Vùng lục : = 0,580 àm đến 0,495 àm
Vùng lam và chàm : = 0,495 àm đến
0,440 àm
Vùng tím : = 0,440 àm đến 0,400 àm

Tổng kết bàI học
* Các kiến thức cơ bản: Các công thức xác định vị
trí vân sáng, vân tối , khoảng vân giao thoa:
xs = k D
a

xt = (k +
1/2)

D
a

i
=

D
a


Hớng dẫn học sinh học bàI ở nhà
-Học bài và tự xây dựng lại các công thức
- Xác định công thức tính hiệu đờng đi của 2 sóng
từ S1, S2 tới M theo cách của SGK
- Làm các bài tập số 3, 4 (sgk, trang 181) và bàI 7.7,
7.8 , 7.9 sách bài tập .