Bài 49 + 50 : HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG. HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG. I / MỤC TIÊU : Mô tả được TN Y-âng, hiểu hiện tượng giao thoa ánh sáng và điều kiện giao thoa ánh sáng. Mô tả được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Nếu có điều kiện GV chuẩn bị TN về sự giao thoa ánh sáng (sẽ nói rõ ở mục III dưới đây). Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 49.3 SGK và 49.4 SGK. 2 / Học sinh : Ôn lại giao thoa của sóng cơ học (chương III). III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : HS : Quan sát thí nghiệm 49.1 GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí HS : Thấy được các vạch sáng màu đỏ và các vạch tối. HS : Nêu định nghĩa. HS : Các vạch sáng và các vạch tối. HS : Ánh sáng có tính chất sóng. HS : Khe S HS : Khe S 1 và S 2 HS : Cùng tần số và có độ lệch pha không đổi. HS : Nêu định nghĩa HS : Nêu định nghĩa HS : Hiện tượng giao thoa là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng. Hoạt động 2 : HS : Có những vân màu sặc sỡ ? nghiệm như hình vẽ 49.1 GV : Quan sát hình ảnh phía sau M 2 bằng kính lúp, các em thấy được hiện tượng gì ? GV : Hiện tượng giao thoa là gì ? GV : Cái gì được gọi là vân giao thoa ? GV : Ánh sáng có tính chất gì ? GV : Quan sát thí nghiệm và cho biet cái gì trở thành nguồn phát sóng ánh sáng ? GV : Phần ánh chồng lên nhau hình như xuất phát từ đâu ? GV : Tần số và độ lệch pha của 2 sóng ánh sáng phát ra từ S 1 và S 2 có đặc điểm gì ? GV : Thế nào là hai sóng kết hợp ? GV : Thế nào là vùng giao thoa ? GV : Nêu kết luận về hiện tượng giao thoa HS : Nêu định nghĩa. HS : Một sóng phản xạ và một sóng khúc xạ rồi phản xạ ló ra ngoài. Hoạt động 3 : HS : Quan sát thí nghiệm 49.5 HS : Vệt sáng ab HS : Xuất hiện một vệt sáng tròn được bao quanh bởi các vân tròn sáng tối nằm xen kẻ nhau. HS : Vân sáng. HS : Vân tối. HS : Tia sáng đã bị lệch khỏi phương truyền thẳng ? HS : Nêu định nghĩa. GV : Khi nhìn ánh sáng phản xạ trên các váng dầu, mỡ hoặc bong bóng xà phòng, các em thấy có hiện tượng gì ? GV : Hiện tượng giao thoa ánh sáng trên bản mỏng là gì ? GV : Hai sóng ánh sáng giao thoa với nhau trong hiện này là gì ? GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm như hình vẽ 49.5 GV : Quan sát hình ảnh của lỗ tròn nhỏ lúc đầu ? GV : Quan sát lỗ hình ảnh của lỗ tròn nhỏ lúc sau ? GV : Trong vùng tối hình học người ta quan sát được cái gì ? GV : Trong vùng sáng hình học người ta quan sát được cái gì ? GV : Thí nghiệm trên chứng tỏ được điều gì ? GV : Hiện tượng nhiễu xạ là gì ? IV / NỘI DUNG : 1. Thí nghiệm về sự giao thoa ánh sáng a) Thí nghiệm Đ là nguồn phát ánh sáng trắng; F là kính màu (kính lọc sắc) dùng để tách ra chùm sáng đơn sắc chiếu vào khe hẹp S rạch trên màu chắn M 1 ; S 1 , S 2 là hai khe hẹp, nằm rất gần nhau, song song với S, rạch trên màn chắn M 2 ; O là vị trí đặt mắt quan sát nhờ kính lúp. b) Kết quả thí nghiệm Dùng kính lọc sắc đỏ và quan sát hình ảnh phía sau M 2 bằng kính lúp, mắt ta nhìn thấy một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện những vạch sáng màu đỏ và các vạch tối, xen kẽ nhau một cách đều đặn, song song với khe S. c) Giải thích kết quả thí nghiệm - Ánh sáng từ đèn Đ chiếu sáng khe S làm cho khe S trở thành nguồn phát sóng ánh sáng, truyền đến hai khe S 1 , S 2 . Hai khe S 1 , S 2 , được chiếu sáng, lại trở thành hai nguồn sáng, phát ra hai sóng ánh sáng kết hợp truyền tiếp về phía sau, có một phần chồng lên nhau. - Vì hai khe S 1 , S 2 được chiếu sáng bởi cùng một nguồn sáng S, nên hai nguồn S 1 , S 2 là hai nguồn kết hợp có cùng tần số, hai sóng do chúng phát ra có độ lệch pha không đổi. Do đó, hai sóng ánh sáng do S 1 và S 2 phát ra là hai sóng kết hợp có bước sóng xác định. Tại vùng không gian hai sóng đó chồng lên nhau, - gọi là vùng giao thoa, chúng giao thoa với nhau và tạo nên hình ảnh như đã quan sát thấy. Đặt sau M 2 , tại vùng giao thoa, một màn quan sát E song song với M 2 thì trên màn E xuất hiện các vân giao thoa, là những vạch song song với S 1 , S 2 . Như vậy, hiện tượng giao thoa là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng. 2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng trên bản mỏng Khi nhìn ánh sáng phản xạ trên các váng dầu, mỡ, hoặc bong bóng xà phòng… ta thấy có những vân màu sặc sỡ, tựa như vẽ trên mặt lớp váng. Đó là hiện tượng giao thoa ánh sáng trên bản mỏng khi chiếu ánh sáng trắng vào bản mỏng. 3. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng a) Thí nghiệm về sự nhiễu xạ ánh sáng Hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ, hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt được gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. b) Giải thích hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Nhìn mặt sau một tấm bìa, có dùi một lỗ nhỏ và được chiếu sáng vào mặt trước, ta thấy tại vị trí lỗ như có một ngọn đèn (đốm) sáng, lớn hơn lỗ, tỏa sáng về phía ta, tựa như lỗ đóng vai trò một nguồn sáng, phát ra sóng ánh sáng. Ta thấy một hình ảnh tương tự khi nhìn Mặt trời qua các kẽ lá (Hình 49.7). Hình 49.7 Ảnh chụp ánh sáng mặt trời chiếu ra từ các kẽ lá c) Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng được ứng dụng trong máy quang phổ cách tử để phân tích một chùm ánh sáng đa sắc thành các thành phần đơn sắc. V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 Xem bài 51 . Bài 49 + 50 : HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG. HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG. I / MỤC TIÊU : Mô tả được TN Y-âng, hiểu hiện tượng giao thoa ánh sáng và điều kiện giao thoa ánh sáng. . ánh sáng trắng vào bản mỏng. 3. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng a) Thí nghiệm về sự nhiễu xạ ánh sáng Hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng. nào là vùng giao thoa ? GV : Nêu kết luận về hiện tượng giao thoa HS : Nêu định nghĩa. HS : Một sóng phản xạ và một sóng khúc xạ rồi phản xạ ló ra ngoài. Hoạt động 3 : HS : Quan sát