Tiết 43:
GIAO THOA ÁNH SÁNG

GIAO THOA ÁNH SÁNG
Nội dung:

I. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
II. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
III. Bước sóng ánh sáng và màu sắc
IV. Chiết suất của môi trường và màu sắc
ánh sáng

I. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
- Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là
hiện tượng truyền sai lệch so với sự
truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản

M
O

- Thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng

- Trong một môi trường trong suốt nhất định, coi mỗi
chùm sáng đơn sắc như một sóng có bước sóng và tần
số xác định

D
N

- Quá trình vật lý nào gây ra hiện tượng giao thoa cũng tất
yếu là một quá trình sóng

Y-©ng
(Thomas Young, 1773 - 1829, nhµ vËt lý ng­êi Anh )

II. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
1. Thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng
a. Dụng cụ thí nghiệm:
Đ

- Đèn chiếu sáng Đ

M1
F

M2
F1, F2

- Các tấm kính lọc sắc K
- Màn chắn M1 có khe hẹp F
- Màn chắn M2 có hai khe hẹp F1 và F2 rất gần nhau và
cùng song song với F
- Màn chắn M như 1 màn ảnh

K

M

1. Thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng
b. Tiến hành thí nghiệm
- Sö dông ¸nh s¸ng ®¬n s¾c ®á: trên màn M xuất hiện
những vạch sáng đỏ và tối xen kẽ song song và cách
đều nhau

§

M1
F

M2
F1
F2

K

c. Giải thích hiện tượng
- Với ánh sáng đơn sắc:

F

F1
F2

M1

M2

• Hai nguồn F1, F2 là hai nguồn kết hợp: có cùng tần số và

cùng pha
• Những vạch sáng là chỗ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn
nhau
•Những vạch tối là chỗ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn
nhau

2. Vị trí các vân sáng, vân tối
- Vị trí vân sáng:
D
( k = 0; ±1; ±2; ...)
xs 
a

h
F1

d1

a i
F2

K: bậc giao thoa

A

d2

D: khoảng cách từ 2 khe đến màn (m)
λ: bước sóng của ánh sáng đơn sắc (m)

o

d

1 D
- Vị trí vân tối: xt (k ' )
, ( k = 0; ±1; ±2; ...)
2 a

a: khoảng cách 2 khe (m)

x

M

x

Vân sáng bậc 1

k=1

Vân sáng trung tâm

k=0
k=-1

O

x
k' = 1
k' = 0

Vân sáng trung tâm
Vân tối thứ 1

k=0
k' = - 1

Vân tối thứ 2

k' = - 2

O

*Thí nghiệm Y-âng với ánh sáng trắng

Trên màn M xuất hiện 1 hệ vân nhiều màu với 1 vạch
màu trắng ở chính giữa

3. Khoảng vân
• Định nghĩa: là khoảng cách giữa hai
vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp

D
• Công thức: i =
a

4. Ứng dụng:
• Đo bước sóng ánh sáng λ bằng
ia
công thức:  
D

i

i

III. Bước sóng ánh sáng và màu sắc:
- Mỗi ánh sáng đơn sắc có một tần số xác định
• Trong chân không:

c
 
f

• Trong môi trường trong

v c 
suốt:   f  nf  n
'

- Ánh sáng nhìn thấy: là các ánh sáng đơn sắc có
bước sóng từ λtím = 380 nm→ λđỏ = 760 nm
- Ánh sáng mặt trời: là hỗn hợp vô số ánh sáng đơn
sắc có bước sóng biên thiên từ 0→ 

Bước sóng của ánh sáng
nhìn thấy trong chân không

Màu

λ (nm)

Đỏ

640 - 760

Da cam

590 - 650

Vàng

570 - 600

Lục

500 - 575

Lam

450 - 510

Chàm

430 - 460

Tím

380 - 440

* HiÖn t­ưîng giao thoa ¸nh s¸ng th­ường gÆp.

A

C

CỦNG CỐ BÀI HỌC
* Thế nào là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
* Điều kiện để có hiện tượng giao thoa ánh sáng và
mô tả được hình ảnh giao thoa quan sát được
* Biểu thức xác định vị trí của vân sáng và vân tối
trong thí nghiệm Y-âng
* Công thức xác định khoảng vân
* Mối liên hệ giữa bước sóng và màu sắc ánh sáng

BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 1: Hai chùm sáng kết hợp nhất thiết phải
A.có cùng biên độ
B.có cùng tần số
C.có cùng pha dao động
D.ngược pha dao động

BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 2: Ánh sáng màu vàng của đèn natri có
bước sóng λ bằng
A. 0,589 pm
B. 0,589 nm
C. 0,589 μm
D. 0,589 mm

BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 3: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng,
khoảng cách giữa hai khe hẹp bằng 1 mm và khoảng cách
từ hai khe đến màn bằng 1 m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh
sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 μm, hãy xác định
a. Khoảng vân i?
b. Vị trí của vân sáng bậc 5?
c. Vị trí của vân tối thứ 2 kể từ vân sáng trung tâm?
d. Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 1 mm là vân sáng hay
vân tối?

Đáp số bài 3
a. i = 0,5 mm
b. xs5 = 5i = 2,5 mm
c. xt2 = (1+ ½)i = 0,75 mm

x
d. i = 2, do đó k = 2. Vậy M là vân sáng bậc 2

BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 4: Trong một thí nghiệm Y-âng với ánh sáng
đơn sắc, người ta đo được khoảng cách giữa 3
vân sáng liên tiếp là 0,6 mm. Xác định khoảng
vân i?
A. 0,2 mm
B. 0,3 mm
C. 0,4 mm
D. không xác định được

BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh
sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp bằng 1 mm
và khoảng cách từ hai khe đến màn bằng 2 m.
Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ, người ta xác định được khoảng
cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4
là 4,5 mm. Tìm bước sóng λ?
A. 0,5625 μm
B. 0,7778 μm
C. 0,8125 μm
D. 0,6 μm

NHIỆM VỤ HỌC TẬP
* Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
* Hiện tượng giao thoa ánh sáng
* Biểu thức xác định vị trí của vân sáng và vân tối
trong thí nghiệm Y-âng
* Công thức xác định khoảng vân
* Bước sóng và màu sắc ánh sáng
* Làm bài tập: 4, 5/ 197 SGK