Tài liệu Bài giảng bài giao thoa ánh sáng vật lý 12 (6)

Bài 25 Một số hiện tượng thường gặp M O Nguồn M’ Sau khe,khe, sóngsóng không Saukhi khiqua đi qua đi đi theo thẳng và OM’ theođường phương nhưOM thế nào? mà hơi lệch sang 2 cạnh khe Sóng nhiễu xạ M O M’ Sóng không nhiễu xạ Sóng nhiễu xạ qua một khe rộng Nếu thu hẹp khe dần thì hiện tượng xảy ra như thế nào? Sóng lệch khỏi phương truyền thẳng càng rõ Sau khe, sóng có dạng hìnhbước tròn giống Nếu khi khequa hở có kích thước nhỏ hơn như khetượng đó là xảy mộtra tâm phát sóngchính thì hiện như thếsóng nào?mới. Sóng nhiễu xạ Sóng nhiễu xạ qua một khe rất hẹp I. Hịên tượng nhiễu xạ áng sáng: * Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. * Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chỉ có thể giải thích được nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng. Mỗi chùm sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định. II .Hiện tượng giao thoa ánh sáng. 1.ThÝ nghiÖm I©ng vÒ hiÖn tîng giao thoa ¸nh s¸ng. a- Dụng cụ. - Đèn chiếu sáng Đ. - Màn chắn M1 có khe hẹp S. - Màn chắn M2 đặt song song M1, có hai khe hẹp S1&S2 rất gần nhau và cùng song song với S. - Các tấm kính lọc sắc F b- Tiến trình thí nghiệm. - Sử dụng ánh sáng đơn sắc đỏ. Đ M1 S M2 S1 S2 F *Hiện tượng quan sát Cóđược. một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện những vạch sáng đỏ & những vạch tối xen kẽ nhau đều đặn. Giao thoa với ánh đơm sắc tím Giao thoa với ánh sáng đơn sắc vàng Giao thoa với ánh sáng đơn sắc đỏ - Sử dụng ánh sáng trắng. *Hiện tượng quan sát được. Một vạch sáng trắng ở chính giữa, hai bên có những dải màu như cầu vồng, tím ở trong, đỏ ở ngoài. Ta gọi những vạch sáng tối ở trên là vân giao thoa *Với ánh sáng đơn sắc. F F1 F2 M1 M2 * 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. 2. Gi¶i thÝch hiÖn tîng. NÕu thõa nhËn ¸nh s¸ng cã tÝnh chÊt sãng. Khi ánh sáng truyền đến khe F thì khe F trở thành nguồn phát sóng ánh sáng -Khi ánh sáng truyền đến F1,F2 thì F1, F2 trở thành hai nguồn phát sóng ánh sáng, hai nguồn này là hai nguồn kết hợp. Khi gặp gặp nhau chúng giao thoa nhau - + Những vạch sáng là những chổ hai sóng tăng cường lẫn nhau + Những vạch tối là những chổ hai sóng triệt tiêu nhau II. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG 2. Vị trí các vân sáng Đặt: A H d1 a = F1F2. ; IF1 = IF2 F1 d1 = F1A ; d2 = F2A x = OA ; D = IO x a d2 I O D •Hiệu đường đi: ax d 2  d1  (1) D F2 M Vị trí các vân sáng: d 2  d1  k  (2) Từ (1) và (2) Suy ra: Các “vân sáng” cách O một khoảng: a xs = k ( k = 0; ± 1…) k : gọi là bậc giao thoa k=0 gọi là vân sáng trung tâm ,k  1 gọi là vân sáng bậc 1 …. 1 •Vân tối: d 2  d1  ( k  ) (3) 2 Từ (1) và (3)=> x   k '  1   D , T    2 a ( k’ = 0; ± 1…) k’ = 0 gọi là vân tối thứ 1 , k’= ± 1 là vân tối thứ 2 ……….. D a 3. Khoảng vân: i i a. Định nghĩa: khoảng vân i là khỏang cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp nhau.  D b. Công thức: i  a