Sách Giáo Khoa Vật Lý 12

25. giao thoa ánh sáng25. giao thoa ánh sáng25. giao thoa ánh sáng

25. giao thoa ánh sáng25. giao thoa ánh sáng25. giao thoa ánh sáng

Bài 25. giao thoa ánh sáng –

giữa âm và ánh sáng có nhiều điểm tương đồng: chúng cùng truyền theo đường thẳng, cùng tuần theo định luật phản xạ… âm lại có tính chất sóng. liệu ánh sáng cũng có tính chất ấy không? Bài này sẽ cho ta câu trả lời. đặt một nguồn sáng điểm s trước một lỗ tròn nhỏ o, khoét trên thành của một hộp kín hình hộp chữ nhật (h.25.1). nếu ánh sáng truyền thẳng thì h25. trên thành đối diện của lỗ o ta sẽ thấy một vết sáng tròn đường kính d. vết sáng đó là đáy của một hình do có sự nhiễu xạ ánh sáng, nón đỉnh s, mặt bên tựa lên chu vi của lỗ. chùm sáng khi qua lỗ o bị loe ra thêm một chút. thực tế thì ta lại thấy một vết tròn sáng có đường kính d’ lớn hơn d. lỗ o càng nhỏ thì d’ càng lớn so với d.như vậy, khi gặp mép lỗ, ánh sáng đã có sự 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.hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chỉ có thể giải thích được nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng, tương tự như hiện tượng nhiễu xạ của sóng trên mặt nước khi gặp vật cản. mỗi chùm sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định.128{1 – hên tượng giao thoa ánh sáng 1. thí nghiệm y-ầng về giao thoa ánh sángmột bóng đèn đ chiếu sáng một khe hẹp f (h.25.2). khe f nhiễu xạ ánh sáng qua nó và trở thành một nguồn sáng mới, nguồn này lại chiếu sáng hai khe hẹp fl, f. giống nhau, đặt cách đều f chừng vài chục xentimét. ánh sáng nhiễu xạ qua f1, f2 cùng rọi vào một tấm kính mỏng trong suốt m đóng vai trò như một màn ảnh, đặt cách f1, f2 chừng vài chục xentimét. quan sát m qua một kính lúp l, ta trông thấy một hệ vân có nhiều màu. đặt một tấm kính màu k, màu đỏ chẳng hạn, giữa đèn đ và khe f thì trên màn m chỉ có những vạch sáng đỏ và tối xen kẽ, song song và cách đều nhau.hiện tượng trong vùng hai chùm sáng gặp nhau lại có những vạch tối đã buộc ta phải thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng. những vạch tối là chỗ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau. những vạch sáng là chỗ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau. những vạch sáng và tối xen kẽ nhau chính là hệ vân giao thoa của hai sóng ánh sáng. *ol2. vị trí các vân sáng hình 253 là sơ đồ rút gọn của thí nghiệm y-âng trên. ta đặt: a = fif… : 1 là trung điểm của fif; ; a là một điểm trên màn m: d = f1a và d2 = f2a ; o là giao điểm của đường trung trực của f1f, với màn m: x = oa : d = io là khoảng cách từ hai nguồn đó tới màn m : 2 là bước sóng ánh sáng.9 våtlj 12-c-avân tốihình 25.2* trong thí nghiệm này, có thể bỏ màn mđi được không ?thí nghiệm y-âng được giải thích như sau :hai khe f1, f. được chiếu sáng bởi cùng một khe f đã trở thành hai nguồn kết hợp. hai sóng kết hợp phát đi từ fr, f… khi gặp nhau trên màn m đã giao thoa với nhau.m hình 25.3129 tính hiệu đường đi: hai tam giác vuông ahf) và ahf, cho ta: -2 -? -2 af — hf = ah = – -2 = af — hf do đó: -2 -2 -2 -2 af. — af, = hf — hf, di — dia = = (hf, — hf,)(hf, + hf,) (d. – d.)(d. + di) = a,2x 2ανd. – d. = – 2 til d; + dquan sát các vân giao thoa, có thể nhận biết vân nào là vân chính giữa không ?130hiệu đường đi d2 = d :2ax d. – d = d2+d) a và y thường không quá một, hai milimét, còn d thường là vài chục, thậm chí một, hai trăm xentimét. do đó có thể lấy gần đúng d, + di s 2d và đẳng thức trên thành: 2ax ax d d – d is 芳=芳=x=芳á – d.)để tại a có một vân sáng thì hai sóng gặp nhau tại a phải tăng cường lẫn nhau, tức là ta phải có: d – d = κλ νόi k = 0, +1, +2. và khoảng cách từ 0 đến vân sáng thứ k là:r = (κ = 0, +1, +2…) (25.1)k gọi là bậc giao thoa.vì xen chính giữa hai vân sáng là một vân tối nên ta có thể chứng minh dễ dàng công thức xác định vị trí các vân tối:r=(k+ (k’= 0, + 1 + 2.) (25.1)đối với các vân tối, không có khái niệm bậc giao thoa. 3. khoảng vân a) định nghĩa: khoảng ván i là khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp. b) công thức tính khoảng vân: =”-” =学(+)-8ad (25.2) z c) tại điểm 0, ta có x = 0, k = 0 và d2 = d = 0 không phụ thuộc â. vậy ở o có vân sáng bậc 0 của mọi ánh sáng đơn sắc. ta gọi nó là vân chính giữa, hay vân trung tâm. c29vат012. св4. ứng dụng: đo bước sóng của ánh sáng từ công thức (25.2), ta suy ra:九=竺d (25.3)công thức này cho thấy rằng, nếu đo ba đại lượng i, a và d thì suy ra được 2. chính bằng cách này mà y-âng, lần đầu tiên, đã đo được bước sóng của một số ánh sáng đơn sắc khác nhau.iii – bước sóng ánh sáng va mau sáckết q حہ۔ 4 ۔سے 4 گھر ۔۔۔سرشتھرس۔ ۔ ۔ ۔ ۔ ۔ ۔s áng đơn sắc khác nhau cho thấy rằng: 1. mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng trong chân không xác định. ví dụ :ánh sáng vàng của đèn natri có 2 s:589 mm;ánh sáng lục của đèn thuỷ ngân có:m. = 546 nm.2. các ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong khoảng từ 380 mm(}}(ứng với màu tím trên quang phổ) đến chừng 760 mm (ứng với màu đỏ) mới gây ra cảm giác sáng. đó là các ánh sáng nhìn thấy được (khả kiến). 3. ánh sáng trắng của mặt trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 0 đến ơo. nhưng chỉ các bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 380 nm đến 760 nm là giúp được cho mắt nhìn mọi vật và phân biệt màu sắc. 4. bảng 25.1 cho biết khoảng bước sóng trong chân không của bảy vùng màu trên quang phổ, hay bảy màu cầu vồng.(1) 1 nm (nanômét) = 1.10 °mchú ý rằng, bước sóng ánh sáng mà ta nói ở đây là bước sóng ánh sáng trong chân không. khi truyền trong các môi trường trong suốt thì tốc độ của ánh sáng giảm đi, nhưng chu kì, hay tần số của sóng ánh sáng vẫn không đổi, nên bước sóng sẽ giảm.bảng 25.1 bước sóng của ánh sáng nhìn thấytrong chân không (nm)e)ó 640 + 760màuda cam 590 – 650vàng 570 + 600 lục 500 + 575 lam 450 + 510chàm 430 + 460tim 380 + 4401315. điều kiện về nguồn kết hợp trong hiện tượng giao thoa ánh sáng có thể phát biểu như sau : – hai nguồn phải phát ra hai sóng ánh sáng có cùng bước sóng. – hiệu số pha dao động của hai nguồn phải không đổi theo thời gian..ܐ ܝ ܢ ܬ ܢܝ ܬܐ le. – – – – – – – – – – – – — பக ܐܦ ܚܦܝ ܚܬܐ-ܧܥܘ ܫ 2۔ حا- ھ ملا۔ .– ܬ ܝ ܢܬܐܢܝ ܬ — thí nghiệm y-âng chứng tỏ rằng hai chùm ánh sáng cũng có thể giao thoa được với nhau, nghĩa là ảnh sáng có tính chất sóng.– ܐ ܝ ܚ – ܛ – ܝ – ܝ -ܓܝ ܢܬܐ ܥ – ܦ – – ܧ * – ܚܦ ܥ ܦ ܢܝ ܝ ܚܠܐ ܘ ܒ -ܠܐ — – ܥ – – ܦ – – – —.- l — -܀ – ܠܐܝܠ – ille ம. கூட – ܩ ܦܢ ܢܝ ܥܡ ܦܝ ܥܝ ܢܝܬܐ- ܢܩ – ܢcông thức xác định vị trí vân sáng: ad *=*子(k=0±1,±2.h công thức tính khoảng vân ỉ: 2d=(a:bước sóng; a = f.f., là khoảng cách giữa hai nguồn kết hợp, d = oi là khoảng cách từ hai nguồn kết hợp đến màn quan sát).câu hởi va bai tâp2.1. kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm 5. nêu những đặc điểm của ánh sáng đơn sắc.y-âng là gì ?2. viết công thức xác định vị trí các vân sáng. 3. viết công thức tính khoảng vân, 6, chira ့ thức đúng stính khoảng vân. 4. ảnh sáng nhìn thấy được có bước sóng nằm a. i = zo; b. i = ^^ ! d trong khoảng nào ? cf=° of=呈 “dג ד’ ” ו ג ר’ י132 7.8.chọn câu đúng. ánh sáng màu vàng của natri có bước sóng 2 bằnga.0589 mm. b.0,589 mm. c.0,589 pum, d, 0,589 pm. trong một thí nghiệm y-ầng. với a = 2 mm, d= 1,2 m, người ta đo được i=036 mm. tỉnh bước sóng 2. và tần số f của bức xạ.9. một khe hẹp f phát ánh sáng đơn sắc, bướcsóng2=600 nm chiếu sáng hai khef, f, song song với fvà cách nhau 1,2 mm.wân giao thoa được quan sát trên một màn m. song song với mặt phẳng chứa f, f, và cách nó05 m. a) tinh khoảng vân. b)xác định khoảng cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4.10. trong một thí nghiệm y-ảng, khoảng cách giữa hai khe f, f, là a=1,56 mm, khoảng cách từ f, đến màn quan sát là d = 1,24 m. khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là 5,21 mm. tính bước sóng ánh sáng.133

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 4.4 / 5. Số lượt đánh giá: 12

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Print Friendly, PDF & Email