Bài 25_Giao thoa ánh sáng

Ngày soạn: 8/1/2011 Người soạn: Đào Thị Gái Tiết 42. Bài 25. GIAO THOA ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Mô tả được thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng và thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. - Viết được các công thức cho vị trí của các vân sáng, tối và cho khoảng vân i. - Nhớ được giá trị phỏng chưng của bước sóng ứng với vài màu thông dụng: đỏ, vàng, lục…. - Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng. 2. Kĩ năng: - Giải được bài toán về giao thoa với ánh sáng đơn sắc. II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: - Làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng đơn sắc (với ánh sáng trắng thì tốt) 2. Học sinh: - Ôn lại bài 8: Giao thoa sóng III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY: Hoạt động 1. ( 10 phút) Ổn định, kiểm tra HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS - Ổn định, kiểm tra sĩ số - Kiểm tra: + Ánh sáng đơn sắc? + Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sang? - Trong vùng hai sóng gặp nhau sẽ xảy ra giao thoa. Ánh sang cũng là sóng vậy trong vùng 2 sóng ánh sáng gặp nhau hiện tượng gì xảy ra? - Báo học sinh vắng - Trả bài. Hoạt động 2: ( 7 phút) Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG - Thí nghiệm hình 25.1 - Giới thiệu hình vẽ 25.1 - Xem hình 25.5 và cho biết thế nào là hiện tượng nhiễu xạ - Nêu điều kiện để có thể giải thích hiện tượng nhiễu xạ - Quan sát - Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Ghi nhận ánh sáng có tính chất sóng. I. 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. - Mỗi chùm sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định. Hoạt động 3 ( 18 phút) Hiện tượng giao thoa ánh sáng HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG - Thí nghiệm Y-âng - Hình vẽ 25.2 - C1 - Quan sát thí nghiệm, nêu kết quả của thí nghiệm. - Vẽ hình - Thực hiện C1. II. Hiện tượng giao thoa ánh sáng 1. Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng - Giới thiệu hình vẽ 25.3. Tìm biểu thức hiệu đường đi? - Suy ra vị trí x - Điều kiện để có cực đại trong giao thoa. - Suy ra vị trí vân sáng? . - Điều kiện để có cực tiểu trong giao thoa. - Suy ra vị trí vân tối. - Giới thiệu khoảng vân. - Yêu cầu học sinh tìm công thức tính khoảng vân. - Giới thiệu vân sáng chính giữa. - Yêu cầu học sinh thực hiện C2 . d 2 – d 1 = D ax D ax dd ax =≈ + 2 22 2 x = D a (d 2 – d 1 ) . d 2 – d 1 = kλ x k = k a D λ d 2 – d 1 = (k’ + 2 1 )λ x k’ = (k’ + 2 1 ) a D λ Ghi nhận khái niệm. i = x k + 1 – x k = a D λ - Ghi nhận -Thực hiện C2. Trong vùng hai chùm sáng gặp nhau xuất hiện những vạch tối và những vạch sáng xen kẻ. Những vạch tối là chổ hai sóng triệt tiêu lẫn nhau. Những vạch sáng là chổ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau. 2. Vị trí các vân giao thoa Đặt: a = F 1 F 2 , x = OA, IO = D Ta có: d 2 – d 1 = D ax D ax dd ax =≈ + 2 22 2 d 2 – d 1 = D ax D ax dd ax =≈ + 2 22 2 x = D a (d 2 – d 1 ) * Để tại A có vân sáng thì: d 2 – d 1 = kλ  Vị trí vân sáng: Với k ∈ Z , k là bậc giao thoa. * Để tại A có vân tối thì d 2 – d 1 = (k’ + 2 1 )λ  Vị trí vân tối: Với k’ ∈ Z và với vân tối thì không có khái niệm bậc giao thoa. 3. Khoảng vân + Khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc vân tối kiên tiếp gọi là khoảng vân i. + Công thức tính khoảng vân: + Tại O (k = 0), ta có vân sáng bậc 0 của mọi ánh sáng đơn sắc, gọi là vân x k = k a D λ x k’ = (k’ + 2 1 ) a D λ i = x k + 1 – x k = a D λ - Yêu cầu học sinh nêu cách đo bước sóng ánh sáng nhờ thí nghiệm của Y-âng. - Nêu cách đô bước sóng ánh sáng nhờ thí nghiệm của Y-âng. chính giữa hay vân trung tâm. 4. Ứng dụng: Đo bước sóng của ánh sáng Từ công thức i = a D λ => λ = D ia Đo đươc i, a và D ta tính được λ Hoạt động 4:( 5 phút) Bước sóng và màu sắc ánh sáng HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG - Giới thiệu bước sóng và màu sắc ánh sáng. - Giới thiệu ánh sáng trắng của Mặt Trời và ánh sáng khả kiến. - Yêu cầu học sinh đọc bảng bước sóng của ánh sáng nhìn thấy trong chân không và cho nhận xét. -Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để có giao thoa. - Giới thiệu điều kiện về nguồn kết hợp trong sự giao thoa ánh sáng. - Ghi nhận khái niệm. - Ghi nhận các khái niệm. - Đọc bảng bước sóng của ánh sáng nhìn thấy trong chân không và cho nhận xét. - Nêu điều kiện để có giao thoa. - Ghi nhận điều kiện về nguồn kết hợp trong sự giao thoa ánh sáng. III. Bước sóng và màu sắc ánh sáng + Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng trong chân không xác định. + Anh sáng trắng của Mặt Trời là hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 0 đến ∞. Nhưng chỉ có các bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 380nm (màu tím) đến 760nm (màu đỏ) là mắt có thể nhìn thấy được, nên ánh sáng trong vùng này gọi là ánh sáng khả kiến. + Điều kiện về nguồn kết hợp trong giao thoa của ánh sáng là: Hai nguồn phải phát ra ánh sáng có cùng bước sóng và hiệu số pha dao động của hai nguồn phải không đổi theo thời gian. Hoạt động 5. (5 phút) Giao nhiệm vụ HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS - Bài tập 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 SGK - Bài mới + Làm bài tập sách giáo khoa còn lại + Bài tập sách bài tập + Chuẩn bị cho tiết bài tập: Học bài, làm bài tập đã cho - Suy nghĩ trả lời - Ghi vở bài soạn IV. RÚT KINH NGHIỆM. BỔ SUNG . soạn: Đào Thị Gái Tiết 42. Bài 25. GIAO THOA ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Mô tả được thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng và thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. - Viết được các công. Giải được bài toán về giao thoa với ánh sáng đơn sắc. II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: - Làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng đơn sắc (với ánh sáng trắng thì tốt) 2. Học sinh: - Ôn lại bài 8: Giao thoa sóng. khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Ghi nhận ánh sáng có tính chất sóng. I. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng - Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng