Kiến thức : Nêu được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì.. Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa ánh sáng.. Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng Nêu
Trang 1GIAO THOA ÁNH SÁNG
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức :
Nêu được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì
Trình bày được một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng
Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa ánh sáng
Vận dụng được công thức i = D
a
để giải bài tập
Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng
Nêu được hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng
2 Kỹ năng :
Giải thích hiện tượng
Vận dụng làm bài tập đơn giản
3 Thái độ
Yêu thích môn học
II NỘI DUNG HỌC TẬP
Công thức xác định vân sáng, tối, bước sóng
III CHUẨN BỊ
Giáo viên: Thí nghiệm Y-âng với ánh sáng đơn sắc Vẽ phóng to các hình 25.1, 25.2 và 25.3.
Học sinh: Ôn lại bài 8: Sự giao thoa sóng.
IV TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP
1 ổn định tổ chức, kiểm diện : ổn định lớp, điểm danh
2 Kiểm tra miệng :
Câu 1 : Nêu hiện tượng tán sắc ánh sáng là gì ?
Câu 2 : giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng ?
Câu 3 : Ánh sáng trắng là gì ?
Câu 4 : Ánh sáng đơn sắc là gì ?
3 Tiến trình bài mới :
Hoạt động 1: Mơ tả hiện tượng nhiễu xạ (5’)
=> Khái niệm nhiễu xạ
Giới thiệu hình vẽ 25.1
Giới thiệu hiện tượng nhiễu xạ
I Hiện tượng nhiễu xạ ánh 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
Hoạt động 2: Hiện tượng giao thoa ánh sáng
( 25’)
=> Khái niệm hiện tượng giao thoa và các cơng
thức sử dụng
Trình bày thí nghiệm Y-âng
II Hiện tượng giao thoa ánh sáng
1 Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng
Trong vùng hai chùm sáng gặp nhau xuất hiện những vạch tối và những vạch sáng xen kẻ Những vạch tối là chổ hai sóng triệt tiêu lẫn nhau Những vạch sáng là chổ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau
Trang 2Giới thiệu hình vẽ 25.3.
Giới thiệu vị trí vân sáng
Giới thiệu vị trí vân tối
Giới thiệu khoảng vân
Yêu cầu học sinh tìm công thức tính khoảng vân
Giới thiệu vân sáng chính giữa
Yêu cầu học sinh thực hiện C2
Yêu cầu học sinh nêu cách đo bước sóng ánh
sáng nhờ thí nghiệm của Y-âng
2 Vị trí các vân giao thoa
Đặt: a = F1F2, x = OA, IO = D
Ta có: d2 – d1 = d ax d ax D ax D
2 2
2
=> x =
D
a
(d2 – d1)
Để tại A có vân sáng thì d2 – d1 = k
=> Vị trí vân sáng: xk = k
a
D
Với k Z và k gọi là bậc giao thoa
Để tại A có vân tối thì d2 – d1 = (k’ +
2
1
)
=> Vị trí vân tối: xk’ = (k’ +
2
1
)
a
D
Với k’ Z và với vân tối thì không có khái niệm bậc giao thoa
3 Khoảng vân
+ Khoảng cách giữa hai vân sáng hoạc vân tối kiên tiếp gọi
là khoảng vân i
+ Công thức tính khoảng vân:
i = xk + 1 – xk =
a
D
+ Tại O (k = 0), ta có vân sáng bậc 0 của mọi ánh sáng đơn sắc, gọi là vân chính giữa hay vân trung tâm
4 Ứng dụng: Đo bước sóng của ánh sáng
Từ công thức i =
a
D
=> =
D ia
Đo được i, a và D ta tính được
Hoạt động 3: Tìm hiểu sự liên quan giữa màu
sắc và bước sóng ánh sáng (10’)
=> Bước sóng của ánh sáng trắng và điều kiện
giao thoa ánh sáng
Giới thiệu bước sóng và màu sắc ánh sáng
Giới thiệu ánh sáng trắng của Mặt Trời và ánh
sáng khả kiến
Yêu cầu học sinh đọc bảng bước sóng của ánh
sáng nhìn thấy trong chân không và cho nhận xét
Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để có giao thoa
Giới thiệu điều kiện về nguồn kết hợp trong sự
giao thoa ánh sáng
III Bước sóng và màu sắc ánh sáng
+ Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng trong chân không xác định
+ Ánh sáng trắng của Mặt Trời là hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 0 đến Nhưng chỉ có các bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 380nm (màu tím) đến 760nm (màu đỏ) là mắt có thể nhìn thấy được, nên ánh sáng trong vùng này gọi là ánh sáng khả kiến + Điều kiện về nguồn kết hợp trong giao thoa của sóng ánh sáng là: Hai nguồn phải phát ra hai sóng ánh sáng phải có cùng bước sóng và có hiệu số pha không đổi theo thời gian
V TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG DẪN HỌC TẬP
1 Tổng kết
Trang 3- Điều kiện giao thoa ánh sáng
- Viết công thức xác định vị trí vân sáng, tối
2 Hướng dẫn học tập
* Đối với bài học tiết này: học bài, làm bài tập sách giáo khoa
* Đối với bài học tiết sau: bài tập
- học bài
- làm bài tập
- Xây dựng phương pháp tìm:
+ Khoảng cách giữa 2 vân ( cùng phía, khác phía) so với vân trung tâm + Khoảng cách giữa n vân sang, vân tối
+ Thứ tự vân tại 1 điểm xác định trong vùng giáo thoa
VI PHỤ LỤC
Giáo khoa, đề cương
VII RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Nội dung
Phương pháp
Thiết bị