Hoạt động 3 phút: Tìm hiểu hiện tượng giao thoa ánh sáng Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Mô tả bố trí thí nghiệm Y-âng - HS đọc Sgk để tìm hiểu kết quả thí nghiệm.. Kiến thức cơ bản[r]
(1)Tiết: SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG I MỤC TIÊU Kiến thức: - Mô tả thí nghiệm nhiễu xạ ánh sáng và thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng - Viết các công thức cho vị trí các vân sáng, tối và cho khoảng vân i - Nhớ giá trị chưng bước sóng ứng với vài màu thông dụng: đỏ, vàng, lục… - Nêu điều kiện để xảy tượng giao thoa ánh sáng Kĩ năng: Giải bài toán giao thoa với ánh sáng đơn sắc Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: Làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng đơn sắc (với ánh sáng trắng thì tốt) Học sinh: Ôn lại bài 8: Giao thoa sóng III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra bài cũ Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tượng nhiễu xạ ánh sáng Hoạt động GV Hoạt động HS - Mô tả tượng nhiễu xạ ánh sáng - HS ghi nhận kết thí nghiệm và thảo luận để giải thích tượng O S D D’ - O càng nhỏ D’ càng lớn so với D - HS ghi nhận tượng - Nếu ánh sáng truyền thẳng thì lại có tượng trên? gọi đó là tượng nhiễu xạ ánh sáng đó là tượng nào? - HS thảo luận để trả lời - Chúng ta có thể giải thích thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng, tượng này tương tự tượng nhiễu xạ sóng trên mặt nước gặp vật cản Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tượng giao thoa ánh sáng Hoạt động GV Hoạt động HS - Mô tả bố trí thí nghiệm Y-âng - HS đọc Sgk để tìm hiểu kết thí nghiệm M F1 Đ F K Kiến thức I Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng F2 A O B L Vân sáng Vân tối - Hệ vạch sáng, tối hệ vận giao thoa - Y/c Hs giải thích lại xuất vân sáng, tối trên M? - HS ghi nhận các kết thí nghiệm - Kết thí nghiệm có thể giải thích giao thoa hai sóng: + Hai sóng phát từ F1, F2 là hai sóng kết hợp - Hiện tượng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản gọi là tượng nhiễu xạ ánh sáng - Mỗi ánh sáng đơn sắc coi sóng có bước sóng xác định Kiến thức II Hiện tượng giao thoa ánh sáng Thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng - Ánh sáng từ bóng đèn Đ trên M trông thấy hệ vân có nhiều màu - Đặt kính màu K (đỏ…) trên M có màu đỏ và có dạng vạch sáng đỏ và tối xen kẽ, song song và cách - Giải thích: Hai sóng kết hợp phát từ F1, F2 gặp trên M đã Trang 1/3 Lop12.net (2) - Trong thí nghiệm này, có thể bỏ màn M không? - Vẽ sơ đồ rút gọn thí nghiệm Yâng H F1 a F2 A d1 I + Gặp trên M đã giao thoa với - Không “được” mà còn “nên” bỏ, để ánh sáng từ F1, F2 rọi qua kính lúp vào mắt, vân quan sát sáng Nếu dùng nguồn laze thì phải đặt M - HS dựa trên sơ đồ rút gọn cùng với GV tìm hiệu đường hai sóng đến A x d2 O D B M - Lưu ý: a và x thường bé (một, hai milimét) Còn D thường từ vài chục đến hàng trăm xentimét, đó lấy gần đúng: d2 + d1 2D - Để A là vân sáng thì hai sóng gặp A phải thoả mãn điều kiện gì? - Tăng cường lẫn hay d2 – d1 = k D xk k a với k = 0, 1, 2, … - Làm nào để xác định vị trí vân tối? - Vì xen chính hai vân sáng là vân tối nên: d2 – d1 = (k’ + ) D xk ' (k ' ) a với k’ = 0, 1, 2, … - Ghi nhận định nghĩa D i xk 1 xk [(k 1) k ] a D i a - Lưu ý: Đối với vân tối không có khái niệm bậc giao thoa - GV nêu định nghĩa khoảng vân - Công thức xác định khoảng vân? - Tại O, ta có x = 0, k = và = không phụ thuộc - Quan sát các vân giao thoa, có thể - Không, là ánh sáng đơn giao thoa với nhau: + Hai sóng gặp tăng cường lẫn vân sáng + Hai sóng gặp triệt tiêu lẫn vân tối Vị trí vân sáng Gọi a = F1F2: khoảng cách hai nguồn kết hợp D = IO: khoảng cách từ hai nguồn tới màn M : bước sóng ánh sáng d1 = F1A và d2 = F2A là quãng đường hai sóng từ F1, F2 đến điểm A trên vân sáng O: giao điểm đường trung trực F1F2 với màn x = OA: khoảng cách từ O đến vân sáng A - Hiệu đường 2ax d2 d1 d2 d1 - Vì D >> a và x nên: d2 + d1 2D ax d2 d1 D - Để A là vân sáng thì: d2 – d1 = k với k = 0, 1, 2, … - Vị trí các vân sáng: D xk k a k: bậc giao thoa - Vị trí các vân tối D xk ' (k ' ) a với k’ = 0, 1, 2, … Khoảng vân a Định nghĩa: (Sgk) b Công thức tính khoảng vân: D i a c Tại O là vân sáng bậc xạ: vân chính Trang 2/3 Lop12.net (3) nhận biết vân nào là vân chính không? - Y/c HS đọc sách và cho biết tượng giao thoa ánh sáng có ứng dụng để làm gì? sắc để tìm sử dụng ánh sáng trắng - HS đọc Sgk và thảo luận ứng dụng tượng giao thoa Hoạt động ( phút): Tìm hiểu bước sóng và màu sắc Hoạt động GV Hoạt động HS - Y/c HS đọc Sgk và cho biết quan hệ - HS đọc Sgk để tìm hiểu bước sóng và màu sắc ánh sáng? - Hai giá trị 380nm và 760nm gọi là giới hạn phổ nhìn thấy xạ nào có bước sóng nằm phổ nhìn thấy là giúp cho mắt nhìn vật và phân biệt màu sắc - Quan sát hình 25.1 để biết bước sóng màu quang phổ Hoạt động ( phút): Hoạt động GV Hoạt động HS Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi và bài tập nhà - Ghi câu hỏi và bài tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau - Ghi chuẩn bị cho bài sau IV RÚT KINH NGHIỆM hay vân trung tâm, hay vân số Ứng dụng: - Đo bước sóng ánh sáng Nếu biết i, a, D suy ia : D Kiến thức III Bước sóng và màu sắc Mỗi xạ đơn sắc ứng với bước sóng chân không xác định Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có: = (380 760) nm Ánh sáng trắng Mặt Trời là hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ đến Kiến thức Kiến thức Trang 3/3 Lop12.net (4)