Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 8: Giao thoa sóng (Chuẩn kĩ năng)

KIỂMTRA BÀI CŨ 
Câu 1 : Thí nghiệm này cho biết hiện tượng gì?Hãy định nghĩa hiện tượng này 
Thí nghiệm này cho biết hiện tượng tán sắc ánh sáng 
Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng chùm ánh sáng trắng qua lăng kính không những bị khúc xạ về phía đáy mà còn bị phân tích thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau 
Câu 3 :Quang phổ của ánh sáng trắng là gì? 
+ Đó là dãy màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím gồm : đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. 
Câu 2 : Nêu nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng 
+ Chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau: chiết suất đối với ánh sáng đỏ thì nhỏ nhất, chiết suất đối với ánh sáng tím thì lớn nhất 
Câu 5 :Thế nào là ánh sáng trắng? 
+ Aùnh sáng trắng là tập hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím 
Câu 4 :Thế nào là ánh sáng đơn sắc? 
+ Aùnh sáng đơn sắc là ánh sáng khi qua lăng kính không bị tán sắc. Mỗi ánh sáng đơn sắc ứng với 1 màu nhất định gọi là màu đơn sắc hay màu quang phổ 
HIỆN TƯỢNG  GIAO THOA ÁNH SÁNG 
I. Thí nghiệm YOUNG ( Iâng ) về hiện tượng giao thoa ánh sáng . 
II. Giải thích hiện tượng . 
III. Kết luận . 
+ (Đ): đèn phát ánh sáng trắng . 
+(F) : kính lọc màu ( đỏ ) 
+M 1 : màn chắn có khe hẹp S 
+M 2 : màn chắn có 2 khe hẹp S 1 và S 2 rất gần nhau 	S 1 //S 2 //S 
I. Thí nghiệm YOUNG ( Iâng ) 
a) Dụng cụ : bố trí thí nghiệm như hình 
Đ 
F 
M 2 
M 1 
s 
s 1 
s 2 
b) Thực hiện thí nghiệm của YOUNG ( Iâng ) 
Hệ vân giao thoa 
S 
M 2 
M 1 
F 
Đ 
Mắt đặt sau màn M 2 sao cho 2 chùm sáng qua S 1 và S 2 đều rọi vào mắt .. 
Điều tiết mắt nhìn vào khe S, ta thấy có một vùng sáng hẹp trong đó có những vạch sáng đỏ và những vạch tối xen kẽ nhau đều đặn. 
Đây là hiện tượng giao thoa ánh sáng.Tập hợp các vạch sáng, vạch tối gọi là hệ vân giao thoa 
II. GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG : 
Hiện tượng giao thoa chỉ giải thích được nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng . 
1/ S phát sóng ánh sáng đến S 1 , S 2 , sẽ biến S 1 , S 2 thành hai nguồn phát sóng ánh sáng . 
S 1 , S 2 là hai nguồn phát sóng kếât hợp vì thỏa : 
Có cùng tần số với sóng ánh sáng phát từ S. 
Độ lệch pha 2 sóng trên không đổi theo thời gian .(do khoảng cách từ S đến S 1 và S 2 không đổi ) 
s 
s 1 
s 2 
(1) 
M 
N 
Tại những chỗ 2 chùm sáng này chồng lên nhau có hiện tượng giao thoa tạo ra các vạch sáng và vạch tối 
Tại những chỗ 2 sóng tới cùng pha tăng cường lẫn nhau cho vân sáng 
Tại những chỗ 2 sóng tới ngược pha triệt tiêu lẫn nhau cho vân tối 
HỆ VÂN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG VÀNG 
HỆ VÂN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG TÍM 
Hãy so sánh về khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tiếp của 3 hệ vân trên . 
i’ 
i 
 Ở hai bên vân sáng trung tâm có những dải sáng màu 
 cầu vồng, tím ở trong, đỏ ở ngoài. 
giao thoa với 
ánh sáng trắng 
vân trắng trung tâm 
Nếu dùng ánh sáng trong thí nghiệm là ánh sáng trắng thì : 
Vì tại đó có các vân sáng của mọi đơn sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím nằm trùng lên nhau. 
Vì các vân sáng của các ánh sáng đơn sắc không trùng với nhau nên tạo thành những dải màu như ở cầu vồng 
 Vân trung tâm có màu trắng 
III/ Kết luận : Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng . 
Các màu sắc sặc sỡ ở các váng dầu , bong bóng xà phòng , , là hiện tượng giao thoa ánh sáng trắng . Xảy ra do sự giao thoa của các tia phản xạ ở lớp trên và lớp dưới của chúng 
Liên hệ thực tế 
S 1 
S 2 
S 
S’ 
Câu 1 : Chọn câu sai 
Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính . 
Giao thoa là kết quả của sự chồng chập lên nhau của 2 sóng có cùng tần số , và có độ lệch pha không đổi hoặc bằng 0. 
Giao thoa là hiện tượng đặc trưng cho quá trình truyền sóng , chỉ có các sóng ánh sáng mới có thể giao thoa tạo nên các vân tối xen kẻ với các vân sáng . 
Hai nguồn sáng kết hợp là hai nguồn phát các sóng ánh sáng hoàn toàn giống nhau , có cùng tần số , cùng biên độ và cùng pha . 
Câu sai là câu 4 vì 2 nguồn phát sáng : 
Không nhất thiết phải cùng biên độ . 
Chỉ cần độ lệch pha không đổi theo thời gian 
Câu 2 : 
 Nếu trong thí nghiệm YOUNG, S phát đồng thời 3 ánh sáng đơn sắc : Đỏ , vàng , xanh lục , thì trong quang phổ bậc một , tính từ vân sáng trung tâm đi ra . ta thấy có các đơn sắc theo thứ tự : 
a. Đỏ , vàng , lục 
b. Vàng , lục , đỏ 
c. Lục , vàng , đỏ 
d. Lục , đỏ , vàng 
Câu 3 : Thí nghiệm giao thoa Young với ánh sáng trắng , trên nền các quang phổ liên tục có dải màu như ở cầu vồng mà ta lại không thấy có vân tối là vì : 
a. Không thỏa điều kiện để hiện tượng giao thoa ánh sáng trắng cho vân tối . 
b. Có vân tối nhưng bị các vân sáng của các đơn sắc khác đè lên . 
c. Trong ánh sáng trắng không có màu đen . 
d. Thí nghiệm này không có nhưng thí nghiệm khác có thể có . 
Gọi d 1 ,d 2 lần lượt là quãng đường sóng truyền từ S đến S 1 và S 2 
Biểu thức sóng ở S có dạng: 
Sóng ở S 1 và S 2 lần lượt có dạng : 
Độ lệch pha giữa 2 sóng u 1 và u 2 là : 
Vậy :u 1 và u 2 có độ lệch pha không đổi nên S 1 và S 2 là 2 nguồn kết hợp 
d 1 
S 
S 2 
S 1 
d 2