+ 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. Hoạt độn[r]
Trang 1Giáo viên Nguyễn Trường Trang - Trường THPT Vạn Tường Vật lý
12
Trang 1
Tiết 44 Bài 25 - GIAO THOA ÁNH SÁNG
I MỤC TIÊU
- Biết được thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng và thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng
- Viết được các công thức xác định vị trí các vân sáng, vân tối và khoảng vân
- Biết được ứng dụng của ht giao thoa AS: đo bước sóng ánh sáng
- Biết được liên hệ giữa bước sóng AS với màu sắc AS
- Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng
- Giải được các bài toán về giao thoa với ánh sáng đơn sắc
II 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: Giao thoa sóng.
Ôn lại bài 24: Tán sắc ánh sáng
III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
Giới thiệu hình vẽ 25.1
Giới thiệu hiện tượng nhiễu xạ
Xem hình 25.1 và cho biết thế nào
là hiện tượng nhiễu xạ
Ghi nhận ánh sáng có tính chất sóng
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 (15 phút): Tìm hiểu hiện tượng giao thoa ánh sáng.
Trình bày thí nghiệm Y-âng
Giới 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
Quan sát thí nghiệm, nêu kết quả của thí nghiệm
Thực hiện C1
Tìm biểu thức hiệu đường đi
Nhắc lại điều kiện để có cực đại trong giao thoa
Ghi nhận vị trí vân sáng
Nhắc lại điều kiện để có cực tiểu trong giao thoa
Ghi nhận vị trí vân tối
Ghi nhận khái niệm
Tìm công thức tính khoảng vân
II Hiện tượng giao thoa ánh sáng
1 Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng Kết luận:
Trong vùng hai chùm sáng gặp nhau xuất hiện những vạch tối và những vạch sáng xen
kẻ gọi là hiện tượng giao thoa AS, do đó ta thừa nhận AS có tính chất sóng Những vạch tối là chổ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau Những vạch sáng là chổ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau
Những vạch sáng vạch tối gọi là vân giao thoa, vạch sáng gọi là vân sáng, vạch tối gọi
là vân tối
2 Vị trí các vân giao thoa
Đặt: a = F1F2, x = OA, IO = D Khi đó hiệu đường đi của 2 sóng từ F1 , F2
đến A : d2 – d1
ax D
Để tại A có vân sáng thì d2 – d1 = k
Vị trí vân sáng: xs = 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: xt = (k + 2
1 ) a
D
Với k Z và với vân tối thì không có khái niệm bậc giao thoa
Trang 2Giáo viên Nguyễn Trường Trang - Trường THPT Vạn Tường Vật lý
12
Trang 1
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
Ghi nhận khái niệm
Thực hiện C2
Nêu cách đo bước sóng ánh sáng nhờ thí nghiệm của Y-âng
3 Khoảng vân
+ Khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên 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 (15 phút): Tìm hiểu bước sóng và màu sắc 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
Ghi nhận khái niệm
Ghi nhận các khái niệm
Đọc bảng bước sóng của ánh sáng nhìn thấy trong chân không và cho nhận xét
Nêu điều kiện để có giao thoa
Ghi nhận 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
Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài
Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập trang 132, 133
SGK và các bài tập 25.9; 25.13; 25.16 SBT
Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài
Ghi các bài tập về nhà
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY