Bài 36. Nhiễu xạ ánh sáng. Giao thoa ánh sáng

- Trong chân không, bước sóng của ánh sáng đơn sắc được tính theo công thức: C: vận tốc ánh sáng trong chân khôngc=300000km/s.. Kết quả thí nghiệm: Trên màn E ta thấy có một vùng sáng

NHIỄU XẠ ÁNH

SÁNG GIAO THOA ÁNH

SÁNG

BÀI 36

1 Nhiễu xạ ánh sáng:

a Thí nghiệm:

S

O

Tiếp

Nhiễu xạ ánh sáng là 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

b Giải

thích:

- Thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng.

- Lỗ nhỏ hoặc khe nhỏ đóng vai trò là nguồn phát sóng.

- Mỗi chùm sáng đơn sắc có bước sóng và tần số xác định.

- Trong chân không, bước sóng của ánh sáng đơn sắc được tính theo công thức:

C: vận tốc ánh sáng trong chân

không(c=300000km/s).

- Trong môi trường có chiết suất n, bước sóng của ánh sáng đơn sắc là :

f

C

=

λ

n

λ

λ, =

2 Giao thoa ánh

sáng:

1 đèn (Đ) phát ánh sáng trắng

1 khe hẹp S trên màn chắn (M1)

2 khe hẹp S1, S2 trên màn chắn (M2)

1 kính lọc sắc (F) để chọn đơn sắc

( giả sử đơn sắc đỏ )

a Thí nghiệm YOUNG (Iâng) về hiện

tượng giao thoa ánh sáng

Kính lọc sắc đỏ F

Đèn chiếu

Màn M 2

Màn M 1

s 2 Đ

Đèn chiếu

Thực hiện thí nghiệm của

YOUNG (Iâng)

Quang phổ

S

M2

S 1,2

M1

b Kết quả thí nghiệm:

Trên màn E ta thấy có một vùng

sáng hẹp, trong đó xuất hiện những vạch sáng màu đỏ và các vạch tối xen kẽ nhau một cách đều đặn.

Sự giao thoa ánh sáng

Đèn

chiếu

Có thể hứng chùm tia ló khỏi hệ

thống trên màn để quan sát

Vân sáng

Vân tối

Màn ảnh

QUANG PHỔ CỦA THÍ NGHIỆM ỨNG VỚI ĐƠN SẮC ĐỎ

Để giải thích được hiện tượng trên ,

ta phải thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng

* S phát sóng ánh sáng đến S1, S2 ,

sẽ biến S1, S2 thành hai nguồn phát sóng ánh sáng

* S1, S2 là hai nguồn phát sóng kếât

hợp vì thỏa:

- Có cùng tần số với sóng ánh

sáng phát từ S.

- Độ lệch pha 2 sóng trên không đổi

theo thời gian và có cùng bước

sóng.

s

s 1

s 2

c Giải thích kết quả thí

nghiệm:

Hai sóng ánh sáng kết hợp trên lan tỏa, có một phần chồng chập lên nhau và giao thoa với nhau, kết quả là cho những vân sáng và

vân tối gọi là vân giao thoa.

Vân sáng: Ứng với những chỗ hai sóng

gặp nhau tăng cường lẫn nhau.

Vân tối: Ứng với những chỗ hai sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau

Hãy định nghĩa hiện tượng giao thoa.

KẾT LUẬN : QUANG PHỔ TRÊN LÀ KẾT QUẢ

CHO BỞI HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG

Những vân sáng va ø vân tối trên quang phổ

gọi là

VÂN GIAO THOA

N

Khái niệm về hiện tượng giao thoa ánh

sáng :

GIAO THOA ánh sáng là sự tổng hợp hai hay nhiều sóng ánh sáng kết hợp trong không

biên độ sóng được tăng cường hoặc bị giảm bớt.

Tại M và N , điểm nào có biên độ sóng

tổng hợp được tăng cường , điểm nào

biên độ sóng tổng hợp bị triệt tiêu ?

M

QUANG PHỔ CỦA HIỆN TƯỢNG

GIAO THOA VỚI ĐƠN SẮC VÀNG

QUANG PHỔ CỦA HIỆN

TƯỢNG

GIAO THOA VỚI ĐƠN

SẮC TÍM

Hãy so sánh về khoảng cách

giữa 2 vân sáng liên tiếp

của 3 quang phổ trên.

i’

i

i

Nếu: S1 phát đơn sắc đỏ

S2 phát đơn sắc vàng.

Hỏi có xảy ra hiện tượng giao thoa không ?

Tại sao?

 Không.

 Đơn sắc đỏ và vàng không cùng

bước sóng ⇒ không cùng tần số

sóng ⇒ không phải là hai sóng kết

hợp ⇒ không thỏa điều kiện giao thoa.

Trả

lời :

Quang phổ Bậc 1

Quang phổ Bậc 2

Quang phổ Bậc 3

Nếu dùng ánh sáng trong thí nghiệm là ánh sáng trắng thì :

Vân trung tâm có màu trắng

Vì tại đó có các vân sáng của mọi đơn sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím nằm trùng lên nhau.

Ở hai bên vân sáng trung tâm có những dải màu như ở cầu vồng.

Các vân sáng của đơn sắc không trùng với nhau và tạo thành những dải màu như ở cầu vồng.

Quang phổ Bậc 1

S1 S2

Các màu sắc sặc sỡ ở các váng

dầu, bong bóng xà phòng, …, là hiện tượng giao thoa ánh sáng trắng Xảy ra

do sự giao thoa của các tia phản xạ ở lớp trên và lớp dưới của chúng

Liên hệ thực tế

S

S’

Kết luận : Hiện tượng

giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.

Điều kiện xảy ra hiện

Hai chùm sáng giao nhau phải

là hai chùm sáng kết hợp.

Câu 1 : Chọn câu sai

các sóng ánh sáng hoàn toàn giống nhau

, có cùng tần số , cùng biên độ và

cùng pha

tán sắc khi truyền qua lăng kính

lên nhau của 2 sóng có cùng tần số , và

có độ lệch pha không đổi hoặc bằng 0

trình truyền sóng , chỉ có các sóng ánh

sáng mới có thể giao thoa tạo nên các

vân tối xen kẻ với các vân sáng

•Không nhất thiết phải cùng biên độ.

•Chỉ cần độ lệch pha không đổi theo thời gian

Câu 2 :

Thí nghiệm giao thoa Young với ánh

sáng trắng , trên nền các quang

phổ liên tục có dải màu như ở cầu vồng mà ta lại không thấy có vân

tối là vì :

A Không thỏa

điều kiện để hiện

tượng giao thoa ánh

sáng trắng cho

vân tối.

B Có vân tối

nhưng bị các vân

sáng của các đơn

sắc khác đè lên

C Trong ánh sáng trắng không có màu đen.

D Thí nghiệm này không có nhưng thí nghiệm khác có thể có