Bài 25: Giao thoa ánh sáng - Vật lý lớp 12

1. 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

- Ta thừa nhận mỗi chùm sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định

2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
2.1 Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng

- Hiện tượng trong vùng hai chùm sáng gặp nhau lại có những vạch tối đã buộc ta phải thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng

- Những vạch tối là chỗ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau

- Những vạch sáng là chỗ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau

- Những vạch sáng và tối xen kẽ nhau chính là hệ vân giao thoa của hai sóng ánh sáng

2.2 Vị trí các vân sáng

- Để tại A có một vân sáng thì hai sóng gặp nhau tại A phải tăng cường lẫn nhau, tức là

$d_2−d_1=kλ$  với $k=0,±1,±2,...$

Và khoảng cách từ O tới vị trí vân sáng thứ k là 

$x_k=k\frac{\lambda D}{a} $   với $k=0,±1,±2,...$ k gọi là bậc giao thoa

- Vì xen giữa hai vân sáng là một vân tối nên ta có thể chứng minh công thức xác định vân tối

$x_k^′=(k′+\frac{1}{2})\frac{\lambda D}{a} $  với $k′=0,±1,±2,...$

2.3 Khoảng vân
- Khoảng vân i là khoảng cách giữa 2 vân sáng hoặc 2 vân tối liên tiếp

- Công thức tính khoảng vân

$i=\frac{\lambda D}{a}$

- Tại O có vân sáng bậc 0 của mọi ánh sáng đơn sắc

2.4 Ứng dụng: đo bước sóng của ánh sáng

$\lambda =\frac{ia}{D}$  nếu đo ba đại lượng i, a và D thì suy ra được λ

3. Bước sóng ánh sáng và màu sắc
- Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng trong chân không xác định

- Các ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong khoảng từ 380 nm (ứng với ánh sáng tím) đến 760 nm (ứng với ánh sáng đỏ) mới gây ra cảm giác sáng. Đó là các ánh sáng nhìn thấy được( khả kiến)

- Điều kiện về nguồn kết hợp trong hiện tượng giao thoa ánh sáng:

+ Hai nguồn phải phát ra hai sóng có cùng bước sóng

+ Hiệu số pha dao động của hai nguồn phải không đổi theo thời gian