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

1, Định nghĩa ánh sáng trắng, ánh sáng đơn sắc 2, Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng 3, Cho biết hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa của sóng cơ, điều kiện để có hiện tượng giao thoa Kiểm tra bài cũ Chóng ta cïng xem l¹i mét sè h×nh ¶nh vÒ sù nhiÔu x¹ cña sãng c¬ nhÐ ! + Giao thoa là hiện tượng rất đặc trưng của sóng. + Khi phát hiện có hiện tượng giao thoa thì có thể kết luận quá trình đó là quá trình sóng. O M M’ Nguồn P h ư ơ n g t r u y ê ̀n s o ́ n g O M M’ Sóng nhiễu xạ Sóng không nhiễu xạ Sóng nhiễu xạ qua một khe rộng Sau khi đi qua khe, sóng đi theo phương như thế nào? Sau khi qua khe, sóng không đi theo đường thẳng OM và OM’ mà hơi lệch sang 2 cạnh khe Nếu thu hẹp khe dần thì hiện tượng xảy ra như thế nào? Sóng lệch khỏi phương truyền thẳng càng rõ Sóng nhiễu xạ qua một khe rất hẹp Nếu khe hở có kích thước nhỏ hơn bước sóng thì hiện tượng xảy ra như thế nào? Sau khi qua khe, sóng có dạng hình tròn giống như chính khe đó là một tâm phát sóng mới. Sóng nhiễu xạ Mét sè hiÖn t­îng th­êng gÆp ®­îc gi¶i thÝch nh­ thÕ nµo ? Khi ¸nh n¾ng xuyªn qua mét ®¸m m©y Tiết 59 Hiện tượng 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 Nhiễu xạ ánh sáng V M S O a b Dùng đèn S chiếu sáng lỗ tròn nhỏ O ở cửa 1 căn phòng tối Theo sự truyền thẳng ánh sáng có vệt sáng ab in trên vách V Mắt đặt tại M vẫn trông rõ O Mắt đặt tại M có ánh sáng từ O chiếu tới k? O đã nhiễu không ? Ta nói Có trông thấy Oxạ ánh sáng Định nghĩa hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng (SGK/190) Giải thích hiện tượng nhiễu xạ ánh Sự nhiễu xạ ánh sáng ở lỗ tròn... sáng ở lỗ tròn Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chỉ sáng như thế nào ? có thể giải thích nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng, lỗ nhỏ hoặc khe nhỏ có vai trò như một nguồn phát sóng ánh sáng 1 Nhiễu xạ ánh sáng Mỗi chùm sáng đơn sắc (còn gọi là chùm bức xạ đơn sắc) có bước sóng và tần số nhất định V M S O a b Vận tốc ánh sáng trong chân không là Cho biết vận tốc của ánh sáng trong chân c = 3.10 không,... vạch sáng đỏ & những vạch tối xen kẽ nhau đều đặn 2 .Giao thoa ánh sáng Giải thích kết quả thí nghiệm ? C1 C2 C3 C4 C, Giải thích kết quả thí nghiệm Hiện tượng trong thí nghiệm là hiện tượng giao thoa, các vạch sáng, tối gọi thoasao giao thoa để có là Tại vânĐiều kiện hai nguồn Giaosắc.cácsaophảixuất hiện từ sóng xuất phát Hai sóng lại *Với ánh sáng đơn Tại sóng S & S lại giao Giao thoa là sự?1 giao. .. 8 m/s Bước sóng của thức ánh bước sóng của từ đó viết biểu sóng tính sáng trong chân ánh không : sáng đơn sắc Khi ánh nắng xuyên qua đám mây Nhiễu xạ ánh sáng a Định nghĩa : Nhiu x ỏnh sỏng l hin tng ỏnh sỏng khụng tuõn theo nh lut truyn thng, quan sỏt c ỏnh sỏng truyn qua l nh hoc gn mộp nhng vt sut hoc khụng sut 1 Nhiễu xạ ánh sáng b Gii thớch : V S O M a b Thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng Mi chựm sỏng n sc l mt chựm sỏng cú bc súng v tn s xỏc nh Liờn h gia bớc sóng sóng ánh sáng v tn s ỏnh sỏng: c Sự nhiễu xạ ánh sáng lỗ tròn = + chân không : f +Trong môi trờng có chiết suất n ' = v c = = f nf n Hìn h ảnh nhiễ u xạ ánh sáng qua lỗ tròn Trong hin tng nhiu x, ỏnh sỏng khụng i thng m i vũng quanh cỏc chng ngi vt nh ca mt l nh, mt khe hp , mt cnh biờn cú nhng võn sỏng v ti gi l võn nhiu x, ú l s chng cht ca cỏc súng ỏnh sỏng b nhiu x ti mộp ca l nh hoc khe hp Hin tng NXAS ch ỏng k ng kớnh ca l, b ngang ca khe cựng c vi bc súng (bng hoc ln hn vi ln) ca ỏnh sỏng NXAS l mt bng chng v tớnh cht súng ca ỏnh sỏng Nhiu x ỏnh sỏng S Ngun sỏng; T Mn chn; C L nhiu x; M Mn hỡnh; H Hỡnh nhiu x qua l nh Nếu ánh sáng có tính chất sóng thỡ phải có tợng đặc trng sóng giao thoa Vậy tợng giao thoa sóng ánh sáng quan sát đợc nh ? Y-âng (Thomas Young, 1773 - 1829, nhà vật lý ngời Anh ) Năm 1801 nhà vật lý Y-âng thực thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khẳng định giả thuyết sóng ánh sáng 2.Thí nghiệm Iâng tợng giao thoa ánh sáng - Đèn chiếu sáng Đ.- Màn chắn M1 có khe a- Dụng - Màn chắn M2 đặt song hẹp S song M1, có cụ hai khe hẹp S1&S2 gần -song Các songkính với S lọc sắc F thí b- Tiến trình - Sử dụng ánh sáng đơn nghiệm sắc đỏ Đ M1 S *Hiện tợng quan sát đợc M2 S1 S2 Có vùng sáng hẹp F Sử dụng ánh sáng trắng *Hiện tợng quan sát đợc ợc Một vạch sáng trắng giữa, hai bên có dải màu nh cầu vồng, tím trong, đỏ Ta gọi vạch sáng tối Vân giao thoa c Giải thích tợng Chỉ giải thích giao thoa sóng * Với2 ánh sáng đơn sắc S S S M1 M2 - Hai nguồn S1 S2 hai nguồn sóng kết+hợp Những vạch sáng tập hợp điểm có biên độ dao động tổng hợp ( dao động vạch hai sóng cực + Những tối làtới) tập hợpđại điểm có biên độ dao động tổng hợp không Với nguồn sáng trắng Vân trắng o - ánh sáng trắng tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Hiện tợng giao thoa ánh sáng thờng gặp - ánh sáng phản xạ váng dầu, mỡ, mặt đĩa CD bong bóng xà phòng có màu sắc sặc sỡ S C A B Kết luận Hiện tợng giao thoa ánh sáng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất Sóng Câu hỏi Kết luận quan trọng rút từ thí nghiệm Iâng là? A- ánh sáng trắng hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím B - Là chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng C - Giải thích đợc hình thành vân sáng xen kẽ vân tối đặn, làm thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc dải sáng màu biến đổi liên tục làm thí nghiệmHãy với ánh sángđáp trắng chọn án A C B Câu Câu hỏi Kết luận quan trọng rút từ thí nghiệm Iâng là? A- ánh sáng trắng hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím B - Là chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng C - Giải thích đợc hình thành vân sáng xen kẽ vân tối đặn, làm thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc dải sáng màuquả biến đổi liên tục làm Kết thí nghiệm với ánh sáng trắng A Cha đúng, đọc lại câu hỏi Câu hỏi Kết luận quan trọng rút từ thí nghiệm Iâng là? A- ánh sáng trắng hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím B - Là chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng C - Giải thích đợc hình thành vân sáng xen kẽ vân tối đặn, làm thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc dải sáng màuquả biến đổi liên tục làm Kết thí nghiệm với ánh sáng trắng B Rất tốt, hoàn toàn xác Câu hỏi Kết luận quan trọng rút từ thí nghiệm Iâng là? A- ánh sáng trắng hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím B - Là chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng C - Giải thích đợc hình thành vân sáng xen kẽ vân tối đặn, làm thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc dải sáng màuquả biến đổi liên tục làm Kết thí nghiệm với ánh sáng trắng C Cha xác Câu hỏi Trong thí nghiệm I âng, lợng ánh sáng: A Không đợc bảo toàn, vân sáng lại sáng nhiều so với giao thoa B Không đợc bảo toàn vì, chỗ vân tối ánh sáng cộng ánh sáng lại thành bóng tối C Vẫn đợc bảo toàn, nhng đợc phân phối lại, phần bớt chỗ vân tối đợc chuyển sang cho vân sáng Hãy chọn đáp án A B C Câu hỏi Trong thí nghiệm I âng, lợng ánh sáng: A- Không đợc bảo toàn, vân sáng lại sáng nhiều so với giao thoa B- Không đợc bảo toàn vì, chỗ vân tối ánh sáng cộng ánh sáng lại thành bóng tối C- Vẫn đợc bảo toàn, nhng đợc phân phối lại, phần bớt chỗ vân tối đợc chuyển sang cho vân tối A Kết Cha xác Câu hỏi Trong thí nghiệm I âng, lợng ánh sáng: A- Không đợc bảo toàn, vân sáng lại sáng nhiều so với giao thoa B- Không đợc bảo toàn vì, chỗ vân tối ánh sáng cộng ánh sáng lại thành bóng tối C- Vẫn đợc bảo toàn, nhng đợc phân phối lại, phần bớt chỗ vân tối đợc chuyển sang cho vân tối Kết B Rất đáng tiếc, cha xác Câu hỏi Trong thí nghiệm I âng, lợng ánh ...Bài 36. N N H H I I Ễ Ễ U U X X Ạ Ạ Á Á N N H H S S Á Á N N G G - - G G I I A A O O T T H H O O A A Á Á N N H H S S Á Á N N G G I. MỤC TIÊU: - Nêu được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định trong chân không. - Trình bày được TÁN Young về sự giao thoa ánh sáng. Nêu được điều kiện để có hiện tượng giao thoa ánh sáng. - Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa ánh sáng. Hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng. II. CHUẨN BỊ: - GV: Vẽ trên giấy khổ lớn hình 36.3 và 36.4 SGK. Chuẩn bị bộ dụng cụ TÁN về giao thoa ánh sáng qua 2 khe Young. - HS: Ôn tập giao thoa của sóng cơ (chương III). III. TỒ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: Tiết 1. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG. Hoạt động 1. (10’) KIỂM TRA BÀI CŨ - GV nêu câu hỏi kiểm tra. H. Thế nào là sự tán sắc ánh sáng? Thế nào là quang phổ mặt trời? H. Ánh sáng đơn sắc là gì? Ánh sáng trắng là ánh sáng thế nào? H. Điều gì chứng tỏ chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng? Nêu ví dụ. - HS được kiểm tra trả lời câu hỏi. Hoạt động 2. (30’) Tìm hiểu: HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG. HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG -Yêu cầu HS nhắc lại hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. -Cho HS quan sát hình 36.1. Nêu câu hỏi: H. Đứng ở a có nhìn thấy lỗ O không? Tại sao? -Tiến hành TÁN theo hình 36.1. Chỉ cho HS hình ảnh nhiễu xạ ở hình 36.2 SGK. Yêu cầu HS quan sát kết quả TÁN và yêu cầu chuẩn bị làm TÁN với tấm bìa có dùi lỗ nhỏ, yêu cầu HS quan sát hiện tượng có được. H. Nhiễu xạ ánh sáng là gì? -Thảo luận nhóm: Nhớ lại hiện tượng sóng lệch khỏi phương truyền thẳng, và đi vòng qua vật cản gọi là nhiễu xạ sóng. -Trả lời câu hỏi gợi ý. +Đứng ở A sẽ nhìn thấy O vì ánh sáng truyền theo đường thẳng. -Quan sát kết quả TÁN do GV thực hiện: ánh sáng sau khi qua lỗ O đã đi lệch khỏi phương truyền thẳng. -Một nhóm tiến hành TÁN với tấm bìa có dùi lỗ nhỏ. Quan sát, rút ra kết luận. +Có hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. 1) 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. 2)Ánh sáng có tính chất sóng, lỗ nhỏ được chiếu sáng có vai trò như một nguồn phát sóng ánh sáng. Mỗi chùm sáng đơn sắc là một chùm sáng có bước sóng và tần số xác H. Nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất gì? Lỗ nhỏ O (hoặc 1 khe sáng) có vai trò gì? H. Nhận xét gì về mỗi chùm sáng đơn sắc? -Yêu cầu HS viết Biểu thức tính bước sóng ánh sáng truyền trong môi trường chân không, trong môi trường bất kì. Kết hợp với công thức C n V  , lập Biểu thức liên hệ giữa 2 bước sóng ánh sáng truyền trong 2 môi trường. +Ánh sáng phải có tính chất 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 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 ? GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí 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 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 Khi ¸nh n¾ng xuyªn qua mét ®¸m m©y S O V M Hãy dự đoán trên thành VM thu được vết sáng có đặc điểm gì? HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG D` D S O V Nếu ánh sáng truyền thẳng Khi gặp mép lỗ, ánh sáng đã truyền sai lệch với sự truyền thẳng Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. Ánh sáng có tính chất sóng. Mỗi chùm sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định. M a. §Þnh nghÜa : 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. 1. NhiÔu x¹ ¸nh s¸ng .M c f λ = ' v c f nf n λ λ = = = a b S O V Sù nhiÔu x¹ ¸nh s¸ng ë lç trßn b. Giải thích :  Thõa nhËn ¸nh s¸ng cã tÝnh chÊt sãng  Mỗi chùm sáng đơn sắc là một chùm sáng có bước sóng và tần số xác định  Liên hệ giữa b$íc sãng cña sãng ¸nh s¸ng và tần số ánh sáng: + trong ch©n kh«ng : +Trong m«i tr$êng cã chiÕt suÊt n H×nh ¶nh nhiÔu x¹ ¸nh s¸ng qua lç trßn Trong hiện tượng nhiễu xạ, ánh sáng không đi thẳng mà đi vòng Trong hiện tượng nhiễu xạ, ánh sáng không đi thẳng mà đi vòng quanh các chướng ngại vật. Ảnh của một lỗ nhỏ, một khe hẹp , một quanh các chướng ngại vật. Ảnh của một lỗ nhỏ, một khe hẹp , một cạnh biên có những vân sáng và tối gọi là vân nhiễu xạ, đó là do sự cạnh biên có những vân sáng và tối gọi là vân nhiễu xạ, đó là do sự chồng chất của các sóng ánh sáng bị nhiễu xạ tại mép của lỗ nhỏ chồng chất của các sóng ánh sáng bị nhiễu xạ tại mép của lỗ nhỏ hoặc khe hẹp. Hiện tượng NXAS chỉ đáng kể khi đường kính của lỗ, hoặc khe hẹp. Hiện tượng NXAS chỉ đáng kể khi đường kính của lỗ, bề ngang của khe cùng cỡ với bước sóng (bằng hoặc lớn hơn vài lần) bề ngang của khe cùng cỡ với bước sóng (bằng hoặc lớn hơn vài lần) của ánh sáng. NXAS là một của ánh sáng. NXAS là một bằng chứng về tính chất sóng của ánh bằng chứng về tính chất sóng của ánh sáng. sáng. Nhiễu xạ ánh sáng S. Nguồn sáng; T. Màn chắn; C. Lỗ nhiễu xạ; M. Màn hình; H. Hình nhiễu xạ qua lỗ nhỏ Nếu ánh sáng có tính chất sóng th Nếu ánh sáng có tính chất sóng th ỡ ỡ phải có hiện tợng phải có hiện tợng đặc trng của sóng là giao thoa. đặc trng của sóng là giao thoa. Vậy hiện tợng giao thoa của sóng ánh sáng sẽ quan Vậy hiện tợng giao thoa của sóng ánh sáng sẽ quan sát đợc nh thế nào ? sát đợc nh thế nào ? Y-âng (Thomas Young, 1773 - 1829, nhà vật lý ng$ời 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 [...]... Với nguồn sáng trắng Vân trắng chính giữa o - ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Hiện tượng giao thoa ánh sáng thường gặp - ánh sáng phản xạ trên các váng dầu, mỡ, mặt đĩa CD hoặc bong bóng xà phòng có màu sắc sặc sỡ S C A B 3 Kết luận Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có... lượng ánh sáng: A Không được bảo toàn, vì vân sáng lại sáng hơn nhiều so với khi không có giao thoa B Không được bảo toàn vì, ở chỗ vân tối ánh sáng cộng ánh sáng lại thành bóng tối C Vẫn được bảo toàn, nhưng được phân phối lại, phần bớt ở chỗ vân tối được chuyển sang cho vân sáng Hãy chọn đáp án đúng A C B Câu hỏi 6 Trong thí nghiệm I âng, năng lượng ánh sáng: A- Không được bảo toàn, vì vân sáng lại sáng. . . giao ... Với nguồn sáng trắng Vân trắng o - ánh sáng trắng tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Hiện tợng giao thoa ánh sáng thờng gặp - ánh sáng phản xạ váng dầu,... Năm 1801 nhà vật lý Y-âng thực thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khẳng định giả thuyết sóng ánh sáng 2.Thí nghiệm Iâng tợng giao thoa ánh sáng - Đèn chiếu sáng Đ.- Màn chắn M1 có khe a- Dụng - Màn... Hiện tợng giao thoa ánh sáng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất Sóng Câu hỏi Kết luận quan trọng rút từ thí nghiệm Iâng là? A- ánh sáng trắng hỗn hợp vô số ánh sáng đơn