BÀI 25: GIAO THOA ÁNH SÁNG
I. MỤC TIÊU
1. Về kiến thức
- Mô tả được thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng và thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng.
- Viết được các công thức cho vị trí của các vân sáng, tối và cho khoảng vân i.
- Nhớ được giá trị phỏng chưng của bước sóng ứng với vài màu thông dụng: đỏ, vàng, lục….
- Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng.
2. Về kĩ năng
- Phân tích thí nghiệm, dự đoán kết quả
- Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK
3. Về thái độ
- Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học
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: Ơn lại bi 8: Sự giao thoa sĩng.
III. TIẾN TRÌNH DẠY –HỌC
Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
|
Hoạt động của giáo viên |
Hoạt động của học sinh |
Nội dung cơ bản |
|
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.
|
Hoạt động của giáo viên |
Hoạt động của học sinh |
Nội dung cơ bản |
|
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. 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. |
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. Ghi nhận khái niệm. Thực hiện C2. Nêu cách đo bước sóng ánh sáng nhờ thí nghiệm của 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. 2. Vị trí các vân giao thoa Đặt: a = F1F2, x = OA, IO = D
Để tại A có vân sáng thì d2 – d1 = kλ => Vị trí vân sáng:
Với k ∈ Z và k gọi là bậc giao thoa. Để tại A có vân tối thì
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:
+ 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
Đo được i, a và D ta tính được λ |
Hoạt động 3 (15 phút):Tìm hiểu bước sóng và màu sắc ánh sáng.
|
Hoạt động của giáo viên |
Hoạt động của học sinh |
Nội dung cơ bản |
|
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.
|
Hoạt động của giáo viên |
Hoạt động của học sinh |
|
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 SAU TIẾT DẠY
