Bài 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG

Bài 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG

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.

II. Hiện tượng giao thoa ánh sáng

1. Thí nghiệm Y-âng (Young) về giao thoa ánh sáng

* Kết quả:

– Khi không đặt tấm kính màu  thì trên màn trông thấy một hệ vân có nhiều màu.

– Khi đặt tấm kính màu  (màu đỏ chẳng hạn) thì trên chỉ có những vạch sáng đỏ và tối xen kẽ, song song và cách đều nhau.

* Giải thích:

Hai sóng kết hợp phát đi từ F₁, F₂ gặp nhau trên M đã giao thoa với nhau:

+ Vạch sáng (vân sáng ): là chỗ hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau.

+ Vạch tối (vân tối): là chỗ hai sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau.

2. Vị trí vân sáng và vân tối

a) Vị trí các vân sáng:

• k = 0, ± 1, ±2, … gọi là bậc giao thoa.
• Khi k = 0, vân sáng tại O không phụ thuộc bước sóng, gọi là vân sáng chính giữa hay vân sáng trung tâm.

b) Vị trí các vân tối:

k’ = 0, ± 1, ±2, …

(Với : bước sóng, a = F₁F₂: khoảng cách giữa hai nguồn kết hợp, D = IO: khoảng cách từ hai nguồn kết hợp đến màn quan sát)

3. Khoảng vân

Khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp.

4. Chú ý

– Hiện tượng giao thoa được ứng dụng để đo bước sóng ánh sáng.

– Hiện tượng giao thoa và nhiễu xạ chứng tỏ ánh sáng có bản chất sóng.

– Để có hiện tượng giao thoa thì hai nguồn sáng phải là hai nguồn kết hợp. Hai nguồn sáng kết hợp là hai nguồn phát ra sóng ánh sáng có cùng bước sóng và có hiệu số pha dao động giữa hai nguồn không thay đổi theo thời gian.

III. Bước sóng và màu sắc

– Mỗi ánh sáng đơn sắc ứng với một bước sóng trong chân không xác định.

– Ánh sáng nhìn thấy được (khả kiến) là các ánh sáng đơn sắc có bước sóng:

– 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 .