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

Bài 36. Nhiễu xạ ánh sáng. Giao thoa ánh sáng tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tấ...

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 CHƯƠNG 3: NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG Bài 1: Nguyên lý Huygens – Fresnel – – – 1.1 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng 1.2 Nguyên lý Huygens- Fresnel 1.3 Biểu thức dao động sáng M Bài 2: Phương pháp đới cầu Fresnel – – – 2.1 Định nghĩa tính chất đối cầu Fresnel 2.2 Phương pháp đại số 2.3 Phương pháp giản đồ vectơ Bài 3: Nhiễu xạ Fresnel – – 3.1 Nhiễu xạ qua lỗ tròn 3.2 Nhiễu xạ qua tròn Bài 4: Nhiễu xạ Franaufère Bài 5: Cách tự nhiễu xạ ứng dụng Bài Nguyên lý Huygens - Fresnel 1.1 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Ta xét thí nghiệm sau: Cho ánh sáng truyền từ nguồn S qua lỗ tròn nhỏ chắn P.Sau chắn P đặt quan sát E, ta nhận vệt sáng ab quan sát E Bài Nguyên lý Huygens - Fresnel • Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng a S c b Màn chắn P Màn E Bài Nguyên lý Huygens - Fresnel Theo định luật truyền thẳng ánh sáng, ta thu nhỏ lỗ tròn vệt sáng ab E thu nhỏ theo Nhưng ta thu nhỏ lỗ tròn đến mức đó, thực nghiệm chứng tỏ E không vệt sáng ab mà vòng tròn sáng tối nằm xen kẽ Ngay vùng tối hình học(ngoài ab) ta quan sát vân sáng ngược lại vùng sáng hình học(trong ab), có vân tối.Đặc biệt C, sáng hay tối tuỳ vào kích thước lỗ tròn khoảng cách từ quan sát E đến lỗ tròn chắn P Bài Nguyên lý Huygens - Fresnel Như vậy, thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng truyền qua lỗ tròn tia sáng bị lệch khỏi phương truyền cũ Hiện tượng tia sáng bị lệch khỏi phương truyền thẳng gần chướng ngại vật gọi tượng nhiễu xạ ánh sáng Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng giải thích dựa vào chất sóng ánh sáng 1.2 Nguyên lý Huygens- Fresnel Nguyên lý Huygens-Fresnel (đặt theo tên nhà vật lý người Hà Lan Christiaan Huygens, người Pháp Augustin-Jean Fresnel), ban đầu đưa lý thuyết sóng ánh sáng Huygens, giải thích lan truyền ánh sáng sóng, ứng dụng tính toán lan truyền sóng nói chung Bài Nguyên lý Huygens - Fresnel • Đối với ánh sáng, Huygens cho rằng: “Mỗi điểm môi trường mà mặt đầu sóng đặt tới xem nguồn sáng thứ cấp, mặt đầu sóng bao hình tất sóng cầu thứ cấp” • Nguyên lí Huygens giải thích ánh sáng không truyền theo phương cũ gặp lỗ tròn có kích thước nhỏ hay gặp bờ chắn.Nguyên lí Huygens giải thích tượng nhiễu xạ ánh sáng mặt định tính.Đê tính dao động sóng điểm M ta tính dao động sáng nguồn thứ cấp M (xác định biên độ pha nguồn thứ cấp) Bài Nguyên lý Huygens - Fresnel • Fresnel bổ sung cho nguyên lí trên: “ Biên độ pha nguồn thứ cấp biên độ pha nguồn thực gây vị trí nguồn thứ cấp”.Thống hai nội dung ta nguyên lí Huygens – Fresnel.Ta áp dụng nguyên lí tìm biểu thức dao động sáng M Bài Nguyên lý Huygens - Fresnel • Sóng phẳng truyền qua lỗ tròn chắn: Bài Nguyên lý Huygens - Fresnel 1.3 Biểu thức dao động sáng M • Giả sử pt dao động sáng nguồn xO=là:a cos ωt Lấy mặt kính S bao quanh O dS: diện tích nhỏ mặt kín r1, r2: khoảng cách từ dS đến r1 O đến M O N’ dS θ0 θ r2 M N Bài Cách tử nhiễu xạ ứng dụng I CÁCH TỬ NHIỄU XẠ Là hệ thống nhiều khe hẹp giống nhau, song song cách nằm mặt phẳng • d: chu kỳ cách tử (khoảng cách hai khe liên tiếp) • số khe đơn vị chiều dài cách tử n = l d Bài Cách tử nhiễu xạ ứng dụng 1.Cách tử truyền qua a) chế tạo Người ta vạch mặt thủy tinh vạch nhỏ song song Bài Cách tử nhiễu xạ ứng dụng b) hoạt động rọi ánh sáng vào, khoảng phẳng rãnh ánh sáng tryền qua nhiễu xạ theo phương, chúng đóng vai trò khe cách tử, rãnh phần không suốt cách tử c) công dụng cách tử truyền qua dùng để nghiên cứu ánh sáng thấy không dùng để nghiên cứu tia tử ngoại (vì thủy tinh hấp thụ mạnh tia này) Bài Cách tử nhiễu xạ ứng dụng Cách tử phản xạ a) chế tạo Người ta vạch nên rãnh nhỏ cách lên mặt kim loại phẳng nhẵn bóng Hiện người ta chế tạo cách tử nhiễu xạ có 500-1200 vạch 1mm chiều dài cách tử tới 10cm Bài Cách tử nhiễu xạ ứng dụng b) hoạt động rọi ánh sáng lên mặt cách tử, ánh sáng nhiễu xạ dãi phẳng rãnh gây hình ảnh nhiễu xạ Còn rãnh khuếch tán ánh sáng không đều, pha tia khuếch tán thay đổi hỗn loạn chúng không gây hình ảnh nhiễu xạ c) công dụng Dùng để nghiên cứu tia tử ngoại  Bài Cách tử nhiễu xạ ứng dụng Xét trường hợp xét cách tử nhiễu xạ rọi ánh sáng trắng Bài Cách tử nhiễu xạ ứng dụng • Mỗi ánh sáng đơn sắc ánh sáng cho hệ thống cực đại vân nhiễu xạ Tại điểm ánh sáng đơn sắc cho cực đại chính, kết vạch sáng trắng (vân trắng) • Ứng với giá trị k # xác định theo cực đại thành quang phổ bậc k • Trong quang phổ vạch tím T (ứng với nhỏ) nằm phía trong, vạch đỏ D (ứng với lớn hơn) nằm phía Ra xa vân trắng quang phổ khác chồng lên phần Bài Cách tử nhiễu xạ ứng dụng • Như vậy, chùm ánh sáng trắng qua cách tử nhiễu xạ bị phân tích thành nhiều quang phổ có bậc khác Với k =1, ta có hai quang phổ bậc một, với k = ta có hai quang phổ bậc hai, …nằm đối xứng hai bên vân trắng Quang phổ bậc cao rộng sáng  Bài Cách tử nhiễu xạ ứng dụng II Ðộ tán sắc góc Ðộ tán sắc máy quang phổ đại lượng đặc trưng cho tốc độ biến thiên góc lệch chùm tia sáng máy thay đổi bước sóng ` Bởi vị trí vạch quang phổ máy xác định phương chùm tia sáng, quan sát hay kính ảnh khoảng cách vạch, ta đưa vào hai khái niệm tương ứng độ tán sắc: độ tán sắc góc độ tán sắc dài Bài Cách tử nhiễu xạ ứng dụng • Độ tán sắc góc xác ...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 ... OM Bài Nhiễu xạ Fresnel Bài Nhiễu xạ Fresnel Bài Nhiễu xạ Fresnel Bài Nhiễu xạ Fresnel Bài Nhiễu xạ Franaufère I Nhiễu xạ qua khe hẹp • 1) Phương pháp đại số Sơ đồ thí nghiệm : ∑ ∑ ∑ λ Bài Nhiễu. .. khỏi phương truyền thẳng gần chướng ngại vật gọi tượng nhiễu xạ ánh sáng Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng giải thích dựa vào chất sóng ánh sáng 1.2 Nguyên lý Huygens- Fresnel Nguyên lý Huygens-Fresnel... sát E Bài Nguyên lý Huygens - Fresnel • Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng a S c b Màn chắn P Màn E Bài Nguyên lý Huygens - Fresnel Theo định luật truyền thẳng ánh sáng, ta thu nhỏ lỗ tròn vệt sáng