bài giảng vật lý 12 bài 25 giao thoa ánh sáng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.12 MB, 29 trang )
I. HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG
a
b
S
O
V
Sự nhiễu xạ ánh sáng ở lỗ tròn
I. HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG
Hình
ảnh
nhiễu
xạ
ánh
sáng
qua
lỗ
tròn
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
1. Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng
Y-âng
(Thomas Young, 1773 - 1829,
nhà vật lý người Anh )
Năm 1801 nhà vật lý Y-âng đã thực
hiện thí nghiệm về giao thoa ánh
sáng, khẳng định giả thuyết về sóng
ánh sáng
1.Thí nghiệm Iâng về hiện t
1.Thí nghiệm Iâng về hiện t
ư
ư
ợng giao thoa ánh sáng.
ợng giao thoa ánh sáng.
a- Dụng cụ.
a- Dụng cụ.
- Đèn chiếu sáng Đ. - Màn chắn M
1
có khe hẹp S.
- Màn chắn M
2
đặt song song M
1
, có hai khe hẹp
S
1
&S
2
rất gần nhau và cùng song song với S.
b- Tiến trình thí nghiệm.
b- Tiến trình thí nghiệm.
- Sử dụng ánh sáng đơn sắc đỏ.
- Các tấm kính lọc sắc F
Đ
M
1
S
M
2
S
1
S
2
F
*Hiện tượng quan sát
được.
Có một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện những vạch sáng đỏ
và những vạch tối xen kẽ nhau đều đặn.
Sử dụng ánh sáng trắng.
Sử dụng ánh sáng trắng.
*Hiện t
*Hiện t
ư
ư
ợng quan sát
ợng quan sát
đư
đư
ợc
ợc.
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
c. Giải thích hiện t
c. Giải thích hiện t
ư
ư
ợng
ợng
.
.
Chỉ có thể giải thích bằng sự giao thoa 2 sóng.
S
M
1
M
2
S
1
S
2
- Hai nguồn S
1
và S
2
là hai nguồn sóng kết hợp
+ Những vạch sáng là tập hợp của những điểm có biên độ
dao động tổng hợp ( dao động của hai sóng tới) cực đại.
+ Những vạch tối là tập hợp những điểm có biên độ dao
động tổng hợp bằng không.
* Với ánh sáng
* Với ánh sáng
đơ
đơ
n sắc.
n sắc.
II GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG
GIAO THOA ÁNH SÁNG TRẮNG
Hình ảnh giao thoa cua ánh sáng trắng
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
2. Vị trí các vân sáng
F
1
a
I
O
A
x
M
D
F
2
H
Đặt:
a = F
1
F
2.
;
IF
1
= IF
2
d
1
= F
1
A ; d
2
= F
2
A
x = OA ; D = IO
* Hiệu đường đi:
2 1 2 1
ax
( )
D
D
d d x d d
a
− ≈ ⇒ = −
* Vị trí các vân giao thoa
* Vị trí các vân giao thoa
:
:
°
°
Vị trí vân sáng
Vị trí vân sáng
:
:
2 1
x
d d a k
D
λ
− = =
Suy ra:
Các “vân sáng” cách O một khoảng:
a
D
kx
λ
=
+
+
Nếu k = 0 thì x = 0, tức A trùng O. Nh
Nếu k = 0 thì x = 0, tức A trùng O. Nh
ư
ư
vậy, tại O có một vân sáng, gọi là vân
vậy, tại O có một vân sáng, gọi là vân
sáng trung tâm.
sáng trung tâm.
+
+
Hai bên vân sáng trung tâm là các vân sáng bậc 1 (ứng với k =
Hai bên vân sáng trung tâm là các vân sáng bậc 1 (ứng với k =
±
±
1), vân sáng
1), vân sáng
bậc 2 (ứng với k =
bậc 2 (ứng với k =
±
±
2)
2)
°
°
Vị trí vân tối
Vị trí vân tối
:
:
2
)1k2(
D
x
arr
12
λ
+==−
Suy ra:
các “vân tối” cách O một khoảng :
a
D
)
2
1
k(x
λ
+=
Ứng với k = 0, (–1) : là hai vân tối thứ 1. T
Ứng với k = 0, (–1) : là hai vân tối thứ 1. T
ươ
ươ
ng tự cho các vân tối còn
ng tự cho các vân tối còn
lại.
lại.
Vậy, xen giữa hai vân sáng cạnh nhau là một vân tối
Vậy, xen giữa hai vân sáng cạnh nhau là một vân tối
.
.
Tại A là vân sáng nếu:
Tại A là vân sáng nếu:
Tại A là vân tối nếu :
Tại A là vân tối nếu :
Vân sáng
Vân sáng
trung tâm
trung tâm
Đặc
Đặc
đ
đ
iểm vùng giao thoa:
iểm vùng giao thoa:
x
0
Vân sáng bậc 2
Vân sáng bậc 2
Vân sáng bậc 1
Vân sáng bậc 1
Vân tối thứ 1
Vân tối thứ 1
Vân tối thứ 2
Vân tối thứ 2
i
i
i
i
II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
3. Khoảng vân
x
0
i
i
i
i
a) Định nghĩa:
b) Công thức tính khoảng vân
( )
1
1
k k
D
i x x k k
a
λ
+
= − = + −
D
i
a
λ
⇒ =
III. BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG VÀ MÀU SẮC
1. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng trong chân không xác định
2. Ánh sáng nhìn thấy được ( khả kiến) có bước sóng nằm trong
khoảng:
0.380 0,760m m
µ λ µ
≤ ≤
3. Ánh sáng trắng của Mặt Trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc
có bước sóng biến thiên liên tục từ 0 đến ∞.
GIAO THOA TRÊN LỚP
BONG BÓNG XÀ PHÒNG
GIAO THOA TRÊN LỚP
BONG BÓNG XÀ PHÒNG
GIAO THOA TRÊN MẶT ĐĨA CD
Tóm tắt:
a = 2 mm = 2.10
-3
m.
D = 1,2 m.
i = 0,36 mm = 0,36 .10
-3
m
Tính:
?
?f
λ
=
=
Hướng dẫn
* Áp dụng công thức:
D ia
i
a D
λ
λ
= ⇒ =
* Thay số, ta được:
3 3
6
0,36.10 .2.10
0,6.10
1,2
m
λ
− −
−
= =
8
14
6
3.10
5.10
0,6.10
c
f Hz
λ
−
= = =
Bài 9 (SGK – 133)
Tóm tắt:
a = 1,2 mm = 1,2.10
-3
m
D= 0,5 m.
Tính: a) i = ?
b) x = ? ( k = 4)
6
600 0,6.10nm m
λ
−
= =
Hướng dẫn
a)
6
3
3
0,6.10 .0,5
0,25.10
1,2.10
0,25
D
i m
a
i mm
λ
−
−
−
= = =
⇒ =
b)
4.0,25 1x ki mm
= = =
