giáo án Giao thoa ánh sáng

Doremon

Moderator
Thành viên BQT
I. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
12-20-2014 11-08-10 AM.png
  • Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
  • Mỗi ánh sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định.
II. Hiện tượng giao thoa ánh sáng

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

12-20-2014 11-07-18 AM.png
  • Ánh sáng từ bóng đèn Đ → trên M trông thấy một hệ vân có nhiều màu.
  • Đặt kính màu K (đỏ…) → trên M chỉ có một màu đỏ và có dạng những vạch sáng đỏ và tối xen kẽ, song song và cách đều nhau.
-Giải thích:
Hai sóng kết hợp phát đi từ F$_1$, F$_2$ gặp nhau trên M đã giao thoa với nhau:
  • Hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau → vân sáng.
  • Hai sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau → vân tối.
2. Vị trí vân sáng
12-20-2014 11-08-45 AM.png
Gọi a = F$_1$F$_2$: khoảng cách giữa hai nguồn kết hợp.
D = IO: khoảng cách từ hai nguồn tới màn M.
λ: bước sóng ánh sáng.
d1 = F$_1$A và d2 = F$_2$A là quãng đường đi của hai sóng từ F$_1$, F$_2$ đến một điểm A trên vân sáng.
O: giao điểm của đường trung trực của F$_1$F$_2$ với màn.
x = OA: khoảng cách từ O đến vân sáng ở A.
  • Hiệu đường đi: $\delta = {d_2} - {d_1} = \frac{{2ax}}{{{d_2} + {d_1}}}$
  • Vì D >> a và x nên: d2 + d1 ≈ 2D→ ${d_2} - {d_1} = \frac{{ax}}{D}$
  • Để tại A là vân sáng thì: d2 – d1 = kλ với k = 0, ± 1, ±2, …
  • Vị trí các vân sáng: ${x_k} = k\frac{{\lambda D}}{a}$ với k: bậc giao thoa.
  • Vị trí các vân tối: ${x_{k'}} = (k' + \frac{1}{2})\frac{{\lambda D}}{a}$ với k’ = 0, ± 1, ± 2, …
3. Khoảng vân
a. Định nghĩa:
(Sgk)
b. Công thức tính khoảng vân: $i = \frac{{\lambda D}}{a}$
c. Tại O là vân sáng bậc 0 của mọi bức xạ: vân chính giữa hay vân trung tâm, hay vân số 0.

4. Ứng dụng:
Đo bước sóng ánh sáng.
Nếu biết i, a, D sẽ suy ra được$\lambda = \frac{{ia}}{D}$

III. Bước sóng và màu sắc
1. Mỗi bức xạ đơn sắc ứng với một bước sóng trong chân không xác định.
2. Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có: λ = (380→ 760) nm.
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 ∞.
 
Back
Top