Lý thuyết giao thoa ánh sáng

Lý thuyết giao thoa ánh sáng

1. HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG

- Đối với ánh sáng đơn sắc: được đặc trưng bởi tần số f:

f_đỏ ≠ f_tím  $$

- Khi ánh sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trường thì: f - không đổi

2. GIAO THOA ÁNH SÁNG

- Thí nghiệm của I-âng

+ Giải thích: S đóng vai trò là một nguồn phát sóng truyền tới S₁, S₂ khi đó, S₁S₂ là hai nguồn phát sóng kết hợp (cùng tần số và có độ lệch pha không đổi)

+ Kết luận: Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.

- Vị trí các vân giao thoa - khoảng vân

Xét TN I-âng, với khoảng S₁S₂ = a, S₁E = D, Bước sóng ánh sáng đơn sắc λ

$$  Xét $$

• Nếu tại M ℓà vân sáng $$ với k ℓà vân sáng bậc k $$
• Nếu tại M ℓà vân tối $$ với k ℓà vân tối thứ (k + 1) $$

+ Vị trí vân sáng: $$

Trong đó: k ℓà vân sáng bậc k (k = 0, ± 1, ± 2, ± 3….)

Chú ý: k = 0 là vân sáng trung tâm

+ Vị trí vân tối: $$

Trong đó (k = 0, ± 1, ± 2, ± 3 …).

      - Nếu k > 0: thì k ℓà vân tối thứ (k + 1)

      - Nếu k < 0 thì k ℓà vân tối thứ (-k)

+ Khoảng vân i: ℓà khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối ℓiên tiếp:

Trong đó:

• $$ là bước sóng ánh sáng (m)
• D là khoảng cách từ mặt phẳng S₁S₂ đến màn M
• a là khoảng cách giữa hai khe S₁S₂

+ Ứng dụng: Đo bước sóng ánh sáng $$

+ Giữa $$ vân sáng liên tiếp có $$ khoảng vân

+ Khoảng cách từ vân sáng đến vân tối là $$

+ Vân tối thứ $$ nằm giữa vân sáng thứ k và $$

+ Khi nhúng vào nước, khoảng vân giảm $$ lần so với khi đặt ngoài không khí: $$ ($$ chiết suất tuyệt đối của nước)

Video mô phỏng về vân giao thoa

 

Sơ đồ tư duy về giao thoa ánh sáng - Vật lí 12