Giáo án vật lý - Tiết 64: hiện tượng giao thoa ánh sáng

TIẾT 64: HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: A. Trọng tâm: - Những khái niệm về hiện tượng giao thoa ánh sáng, về vân giao thoa. - Hiện tượng xảy ra khi dùng ánh sáng trắng. - Kết luận về thực hiện của ánh sáng. - Giải thích được hiện tượng giao thoa của ánh sáng. B. Kỹ năng: - Giải thích được hiện tượng giao thoa ánh sáng khi dùng ánh sáng đơn sắc và khi dùng ánh sáng trắng. - Phân biệt hiện tượng giao thoa trong trường hợp dùng ánh sáng trắng với hiện tượng tán sắc. C. Phương pháp: Diễn giảng, pháp vấn, gợi mở. II. CHUẨN BỊ: Học sinh xem Sgk. III. TIẾN HÀNH LÊN LỚP: A. Ổn định: B. Kiểm tra: Trình bày hiện tượng tán sắc ánh sáng? Phát biểu định nghĩa ánh sáng đơn sắc và định nghĩa ánh sáng trắng? C. Bài mới: PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG I. * Học sinh có thể nhắc lại thí nghiệm về hiện tượng giao thoa của sóng cơ học. * Sau đó GV trình bày thí nghiệm Young về hiện tượng giao thoa ánh sáng * Học sinh nhắc lại định nghĩa về hiện tượng giao thoa của sóng cơ học? Và giải thích việc hình thành các vân lồi, vân lõm ở sóng cơ học? I. THÍ NGHIỆM YOUNG VỀ HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG: Thí nghiệm: - Dùng đèn Đ để chiếu sáng khe hẹp S trên màn M. - Dùng kính lọc sắt F (kính đỏ chẳng hạn) để lọc ánh sáng  ánh sáng tới S là ánh sáng đơn sắc. - Chùm sáng đơn sắc tiếp tục chiếu sáng hai khe S1, S2 trên màn M’12. Hai khe S1, S2 là hai khe song song đặt rất gần nhau và song song với S. Cách quan sát và hiện tượng giao thoa ánh sáng: Đặt mắt sau màn M12 sao cho hai chùm tia sáng lọt qua các khe S1 và S2 vào mắt. Điều tiết để nhìn vào khe S, ta thấy một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện những vạch sáng, vạch tối xen kẽ nhau một cách đều đặn. Hiện tượng trên gọi là hiện tượng giao thoa ánh sáng. Nếu bỏ kính lọc F và ta dùng ánh sáng trắng, ta sẽ thu được vạch sáng ở giữa, hai bên có những dãi màu như cầu vồng (tím ở trong, đỏ ở ngoài) II. - Hỏi học sinh: Hai nguồn S1, S2 có cùng tần số như thế nào so với nguồn S? (cùng tần số vì do nguồn S phát ra 2 nguồn S1, S2) - GV giải thích: Vì khoảng cách từ S  S1 bằng khoảng cách từ S  S2 nên sóng từ 2 nguồn S1, S2 dao động với độ lệch pha không đổi. II. GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG: Để giải thích được hiện tượng giao thoa ánh sáng, ta phải thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng. - Ánh sáng từ đèn Đ chiếu tới khe S làm cho khe này trở thành nguồn phát sóng ánh sáng, lan tỏa về phía hai khe S1 và S2. - Hai khe S1 và S2 trở thành hai nguồn sáng thỏa mãn các điều kiện của hai nguồn kết hợp; có cùng tần số và có cùng độ lệch pha  vì vạy, hai sóng có thể giao thoa với nhau. - Những vạch sáng ứng với những chỗ hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau. - Những vạch tối ứng với những chỗ hai sóng gặp nhau giảm bớt lẫn nhau. Ta gọi những vạch sáng, vạch tối này là các vân giao thoa. * Đối với ánh sáng trắng: - Vân trắng chính giữa là do sự trùng nhau của các vân sáng đơn sắc. - Ở hai bên vân trắng chính giữa, các vân sáng đơn sắc không trùng nhau nữa, chùng nằm kề nhau và cho quang phổ có màu như cầu vồng. Kết luận: hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng. D. Củng cố: Thí nghiệm và giải thích hiện tượng giao thoa ánh sáng E. Dặn dò: Học sinh xem bài “Đo bước sóng ánh sáng”