Bài giảng bài giao thoa ánh sáng vật lý 12 (5)

  • Số trang: 33 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 16 |
  • Lượt tải: 0
hoangtuavartar

Đã đăng 24721 tài liệu

Mô tả:

VẬT LÝ 12 GIAO THOA ÁNH SÁNG MỤC TIÊU Sau khi học xong bài này, HS phải: Nêu đƣợc khái niệm về htgtas. Nêu đƣợc điều kiện có giao thoa. Nêu và giải thích đƣợc kết quả giao thoa bởi 2 ánh sáng kết hợp Nêu và giải thích đƣợc kết quả giao thoa ánh sáng do phản xạ, gây bởi các bản mỏng Nêu đƣợc ứng dụng của htnxas. NỘI DUNG: *** I – CƠ SỞ CỦA QUANG HỌC SÓNG II – KHÁI NIỆM VỀ GTAS, ĐK CÓ GT III – GIAO THOA BỞI 2 NGUỒN ĐIỂM IV – GIAO THOA DO PHẢN XẠ V – GIAO THOA BỞI BẢN MỎNG VI – ỨNG DỤNG HIỆN TƢỢNG GTAS I – CƠ SỞ CỦA QH SÓNG: 1 – Quang Học Sóng: Quang học: Là ngành vật lý học nghiên cứu về bản chất, sự lan truyền và tƣơng tác của ánh sáng với môi trƣờng vật chất. Các thuyết về bản chất của ánh sáng : •Thuyết hạt của Newton (cuối thế kỉ 17) •Thuyết sóng của Huygens •Thuyết điện từ của Maxwell (1864) •Thuyết photon của Einstein (1905) Quang học sóng: nghiên cứu về bản chất, sự lan truyền và tƣơng tác của ánh sáng với môi trƣờng vật chất dựa trên cơ sở tính chất sóng của á/s. I – CƠ SỞ CỦA QH SÓNG: 2 – Quang lộ: Quang lộ của ánh sáng trong thời gian t là quãng đƣờng ánh sáng truyền đƣợc trong chân không trong khoảng B thời gian đó: s L  c.t A Trong môi trƣờng đồng tính có chiết suất n, ta có: s c  n.v  n  L  n.s  n.AB t Vậy, quang lộ giữa hai điểm A, B bằng tích chiết suất của môi trƣờng với độ dài quãng đƣờng AB. I – CƠ SỞ CỦA QH SÓNG: 2 – Quang lộ: Nếu ánh sáng truyền từ A đến B qua nhiều môi trƣờng có chiết suất n1, n2, …, với các quãng đƣờng tƣơng ứng là s1, s2, …, thì quang lộ: L  n i si A s1 s2 Nếu môi trƣờng có chiết suất thay đổi liên tục thì quang lộ giữa hai điểm A,B sẽ là: B B  L  n.ds A s3 ds A B I – CƠ SỞ CỦA QH SÓNG: 3 – Hàm sóng:   E(0)  a sin(t) 2L E(M)  a sin(t  )  Với:  = cT: bƣớc sóng as trong chân không;   O M L = n.OM = c: quang lộ của as trên đoạn OM Nhận Xét: Sóng tại M luôn trễ pha hơn sóng tại nguồn một lƣợng: 2L    I – CƠ SỞ CỦA QH SÓNG: 4 – Cƣờng độ sáng: Cƣờng độ sáng tại một điểm là một đại lƣợng có trị số bằng năng lƣợng as truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phƣơng truyền sáng trong một đơn vị thời gian (mật độ dòng quang năng). E P 2 I   ka S.t S dS I – CƠ SỞ CỦA QH SÓNG: 5 – Nguyên lí chồng chất ánh sáng: Khi hai hay nhiều sóng ánh sáng gặp nhau thì từng sóng riêng biệt không bị các sóng khác làm nhiễu loạn. Sau khi gặp nhau các sóng ánh sáng vẫn truyền đi nhƣ cũ, còn tại những điểm gặp nhau, dao động sóng bằng tổng các dao động thành phần. I – CƠ SỞ CỦA QH SÓNG: 6 – Nguyên lí Huygens: Bất kỳ một điểm nào nhận đƣợc sóng ánh sáng truyền đến đều trở thành nguồn sáng thứ cấp phát ás về phía trƣớc nó. II – KHÁI NIỆM VỀ GTAS, ĐK CÓ GT: *** 1 - Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều as kết hợp mà kết quả có những điểm cƣờng độ sáng đƣợc tăng cƣờng, có những điểm cƣờng độ sáng bị giảm bớt. 2 - Điều kiện có giao thoa là: các sóng tới phải là sóng kết hợp (cùng tần số, hiệu số pha không đổi theo thời gian). 3 – Nguyên tắc tạo ra 2 sóng kết hợp: Tách sóng phát ra từ một nguồn duy nhất thành 2 sóng, sau đó lại cho chúng gặp nhau. (Hai nguồn riêng biệt thông thƣờng không có tính kết hợp). CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP: a) Dùng hai khe Young Vùng GT S2 O S S1 P D E CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP: b) Dùng hai gƣơng Fresnel S Maøn chaén G2 Vùng GT  S2 O S1 D G1 E III – GIAO THOA BỞI 2 NGUỒN ĐIỂM 1 – Sơ đồ thí nghiệm: III – GIAO THOA BỞI 2 NGUỒN ĐIỂM y 1 – Sơ đồ thí nghiệm: E(01) = E(02) = asint O2  M r2 r1 O B H O1 2L1 E1 (M)  a sin(t  )  D 2L2 E 2 (M)  a sin(t  )  (L1  L2 ) (L1  L2 )  E(M)  E1  E 2  2a cos sin(t  )   y III – GIAO THOA BỞI 2 NGUỒN ĐIỂM 2 – Biên độ sóng tổng rhợp – đk CĐ, CT: M 2 O2 (L1  L2 )  a M  2a | cos | 2a | cos | r 1  2  O B CT CĐ k H0, 1,  2,  3,... 1 L1  L 2  k L1  L2  (k  ) O1 2 D yM Trong L1  L2  r1  r2  O1H  .tg  Không khí: D yM  k D Khoảng vân i D 1 D yM  (k  ) 2 III – GIAO THOA BỞI 2 NGUỒN ĐIỂM 3 – Giao thoa với ánh sáng trắng: y M VSTT O i IV – GIAO THOA DO PHẢN XẠ: 1 – Thí nghiệm của Loyd: O1 Những điểm M mà lí thuyết dự đoán là sáng O2 thì lại tối và D ngƣợc lại. Điều này chứng tỏ: khi phản xạ tại gƣơng, pha của sóng ánh sáng đã thay đổi một lƣợng . M E Lí thuyết chứng tỏ, chỉ khi ánh sáng phản xạ trên bề mặt mtrƣờng có chiết suất lớn hơn môi trƣờng tới thì tia phản xạ mới ngƣợc pha với tia tới. IV – GIAO THOA DO PHẢN XẠ: 2 – Sóng đứng ánh sáng: M  2 d  Vị trí các điểm tối: d  k 2 k = 0, 1, 2, 3, …  Vị trí các điểm sáng: d  (2k  1) 4 IV – GIAO THOA DO PHẢN XẠ: 3 – Ứng dụng trong PP chụp ảnh màu của Lipman (1891): Nhuõ töông aûnh Thuûy ngaân
- Xem thêm -