Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Đo bước sóng ánh sáng. Bước sóng và màu sắc ánh sáng

Đo bước sóng ánh sáng. 
Bước sóng và màu sắc 
 ánh sáng 
Kính chào các 
thầy cô giáo 
cùng toàn thể 
các em học sinh 
Tiết 19 Lớp 10 
Tiết 65 Lớp 12 
1 
Kiểm tra bài cũ : 
 1 . M ô tả thí nghiệm Iâng về hiện tượng giao thoa á nh sáng khi dùng á nh sáng đơn sắc ( màu đỏ). 
đ 
f 
m 
S 
m 12 
S 1 
S 2 
Ta thấy có các vân sáng (đ ỏ), vân tối xen kẽ nhau một cách đ ều đ ặn 
2 
Kiểm tra bài cũ : 
 1 . M ô tả thí nghiệm Iâng về hiện tượng giao thoa á nh sáng khi dùng á nh sá ng trắng. 
Ta thấy ở chính giữa có vạch sá ng trắng hai, bên là các giải màu như ở cầu vồng, tím ở trong, đỏ ở ngoài 
đ 
m 
S 
m 12 
S 1 
S 2 
3 
Thí nghiệm Iâng về hiện tượg giao thoa á nh sáng 
Hình ả nh giao thoa khi dùng á nh sáng : 
S 2 
S 1 
A 
đỏ 
tím 
trắng 
4 
2.Cho biết vị trí các đ iểm có biên độ dao đ ộng cực đại, cực tiểu trong sự giao thoa ? 
Đ iểm A 
- Có biên độ cực đại khi : 
 r 2 - r 1 = k  
- Có biên độ cực tiểu khi : 
 r 2 - r 1 = (k + 1/2)  
 với k là một số nguyên 
 k = 0; 1 ; 2; 3 ,.... 
Trong thí nghiệm Iâng : 
- A: vân sáng khi sóng từ hai nguồn đ ến cùng pha , khi đó : r 2 - r 1 = k . 
- A: vân tối khi sóng từ hai nguồn đ ến ngược pha,biên độ dao đ ộng là cực tiểu ( bằng 0), khi đó : r 2 - r 1 = ( k + 1/2)  . 
A 
r 1 
r 2 
S 1 
S 2 
5 
Đ 44. đo bước sóng á nh sáng . Bước sóng và màu sắc á nh sáng 
 Nội dung: 
1 . Khoảng vân giao thoa : Vị trí vân giao thoa . Khoảng vân . 
 2.Bước sóng và màu sắc á nh sáng 
* Kiến thức trọng tâm : 
- Thành lập,nhớ các công thức : vị trí vân sáng , tối , khoảng vân . 
-Đo bước sóng bằng phương 
 pháp giao thoa.Bước sóng và màu sắc á nh sáng 
S 2 
S 1 
A 
6 
1. Khoảng vân giao thoa 
 r 2 - r 1  asin  
 sin  tg   x/D 
  r 2 - r 1 = ax/ D 
a) Vị trí các vân giao thoa trong thí nghiệm Iâng 
Xét đ iểm A trên màn : 
Đ ặt : S 1 S 2 = a, IO = D, 
OA = x, bước sóng dùng trong TN là  
H 1 A = r 1 cos 1 = IA - IH 1 = IA - 0,5 asin 
H 2 
 
 2 
r 1 
A 
S 2 
S 1 
a 
I 
O 
D 
r 1 
 1 
 
H 1 
H 2 A = r 2 cos = IA+ IH 2 = IA + 0,5 asin 
H 2 A - H 1 A = r 2 cos 2 - r 1 cos 1 = asin 
 r 2 cos 2 - r 1 cos  r 2 - r 1 
Hiệu đường đi của hai sóng 
7 
a ) Vị trí của các vân giao thoa 
Hạ AH  S 1 S 2 ; 
 HI = AO = x 
 r 1 2 =( x - a /2) 2 + D 2 (1) 
 r 2 2 =( x + a /2) 2 + D 2 (2) 
 r 2 2 - r 1 2 =(r 2 - r 1 )(r 2 + r 1 ) = 2ax  (r 2 - r 1 )  2ax / 2D 
 r 2 - r 1 = ax/D 
(vì chỉ quan sát rõ các vân giao thoa ở gần O nên 
 r 1 + r 2  2D ) 
S 2 
H 
A 
O 
x 
r 1 
r 2 
D 
S 1 
I 
Cách tính khác hiệu đường đi của hai sóng 
8 
a) Vị trí của các vân giao thoa 
- A vân sáng : r 2 -r 1 = k  
- A vân tối : r 2 -r 1 =(k+1/2)  
S 2 
S 1 
A 
O 
x 
r 1 
r 2 
D 
* k = 0 v ân sáng chính giữa . 
* k =  1;  2;  3;... sáng bậc 
 1, 2 ,3 ,... 
Vân tối thứ nhất k = 0, - 1 Vân tối thứ hai k = 1 , - 2 Vân tối thứ n : k = (n-1), - n 
9 
b ). Khoảng vân 
* Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng ( hoặc hai vân tối ) cạnh nhau , kí hiệu i 
S 2 
S 1 
A 
O 
x 
r 1 
r 2 
D 
* Trong TN với á nh sáng lade ( màu đỏ ) có  = 0,70m, D = 1m, a = 0,2mm ,  i = 3,5 mm 
* Tia sáng Lade 
10 
2 . Bư ớc sóng và màu sắc á nh sáng 
b) Bư ớc sóng và màu sắc á nh sáng : 
Thí nghiệm 
Câu chuyện :” Mẫu vật vô hì nh 
a) Đo bước sóng bằng phương pháp giao thoa 
Từ công thức 
Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định. ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu xác định màu ứng với ánh sáng đó gọi là màu đơn sắc hay màu quang phổ. 
11 
Vùng quang phổ liên tục trong các vùng màu khác nhau 
- Vùng đỏ có  từ 0,760m đ én 0,640 m 
- Vùng da cam,vàng có  từ 0,640 m đ ến 0,580 m 
- Vùng lục : có  từ 0,580m đ én 0,495 m 
- Vùng lam- chàm : có  từ 04950m đ én 0,440 m 
- Vùng tím : có  từ 0,440m đ én 0,400 m 
12 
Cần nhớ : Đo bước sóng á nh sáng bằng  phương pháp giao thoa 
* Vị trí vân sáng : 
* Khoảng vân 
Vớ k là một số nguyên 
k = 0; 1; 2; 3;... 
Đo a,D và i ta xác đ ịnh đư ợc bước sóng . 
Mỗi á nh sáng đơn sắc có một bước sóng xác đ ịnh , ứng với một màu nhất đ ịnh .á nh sáng nhìn thấy có bước sóng : 
 0,40m    0,76m 
* Vị trí vân tối : 
13 
Giờ học đến đây là kết thúc. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các em học sinh ! 
Kính chúc sức khoẻ các thầy cô giáo cùng toàn thể các em học sinh . 
Chào tạm biệt ! 
Chào tạm biệt và hẹn gặp lại ! 
14