Bài thảo luận chủ đề: Giao thoa ánh sáng

Nội dung text: Bài thảo luận chủ đề: Giao thoa ánh sáng

1. ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI Cơ điện tử 2 – K4 NHĨM 4 BÀI THẢO LUẬN chủ đề: GIAO THOA ÁNH SÁNG
2. CÁC KIẾN THỨC • Khái niệm về hiện tượng giao thoa • Điều kiện cĩ giao thoa. • Đưa ra và giải thích kết quả giao thoa bởi 2 ánh sáng kết hợp • Đưa ra và giải thích kết quả giao thoa do phản xạ, bản mỏng • Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng và ứng dụng
3. II – Khái niệm về giao thoa điều kiện cĩ giao thoa 1 - Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sĩng ánh sáng kết hợp mà kết quả cĩ những điểm cường độ sáng được tăng cường, cĩ những điểm cường độ sáng bị giảm bớt. 2 - Điều kiện cĩ giao thoa là: các sĩng tới phải là sĩng kết hợp (cùng tần số, hiệu số pha khơng đổi theo thời gian). 3 – Nguyên tắc tạo ra 2 sĩng kết hợp: Tách sĩng phát ra từ một nguồn duy nhất thành 2 sĩng, sau đĩ lại cho chúng gặp nhau. (Hai nguồn riêng biệt thơng thường khơng cĩ tính kết hợp).
4. • a) Hai khe Young CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP: Vùng GT S2 O S S1 P D E
5. CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP: • b) Hai gương Fresnel = 2.SI.sin S Màn chắn G2 Vùng GT S2 I O S1 G1 D E
6. • c) Lưỡng lăng kính Fresnel CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP: =2a.tg 2a = 2a(n − 1)A Vùng GT S1 S O S2 a D E
7. CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP: • d) Lưỡng thấu kính Bile 2af = df− Vùng GT S1 a S O S2 d d’ D E
8. III – GIAO THOA BỞI 2 NGUỒN ĐIỂM • 1 – Sơ đồ thí nghiệm:
9. III – GIAO THOA BỞI 2 NGUỒN ĐIỂM • 1 – Sơ đồ thí nghiệm: y M E(01) = E(02) = asint r2 O2 r1 B O O 1 D 2L 2L 1 2 E (M)= a sin(  t − ) E2 (M)= a sin(  t − ) 1   (L − L ) (L + L ) E(M) = E + E = 2a cos1 2 sin(  t − 1 2 ) 12 
10. III – GIAO THOA BỞI 2y • 2 – Biên độ sĩng tổng hợp – đk CĐ, CT:M NGUỒN r2ĐIỂM O2 −(L12 L ) aM == 2a | cosr1 | 2a | cos |  2 B O CĐ CT k= 0, 1, 2, 3, L− L = k  H 1 12 L12− L = (k + )  O1 2 D Trong y L− L = r − r O H = .tg = M Khơng khí: 1 2 1 2 1 D D Khoảng D 1D yk= i = yM =+ (k ) M vân 2
11. III – GIAO THOA BỞI 2 NGUỒN ĐIỂM • 3 – Hình ảnh vân giao thoa: y Điểm M trùng với vị trí vân sáng khi và chỉ khi: M yM = ki VSTT O Điểm M trùng với vị trí i vân tối khi và chỉ khi: yM =+ (k 0,5)i
12. III – GIAO THOA BỞI 2 • 4 – Giao thoaNGUỒN với ánh sángĐIỂM trắng: - Vân trung tâm cĩ màu y trắng - Hai bên cĩ các dải màu biến M đổi liên tục, viền tím bên trong, đỏ bên ngồi. - Vùng tím của quang phổ VSTT O bậc 3 cĩ thể phủ lên vùng đỏ của quang phổ bậc 2.
13. IV – GIAO THOA DO PHẢN • 1 – Thí nghiệm củaXẠ: Loyd: O Những điểm 1 M mà lí M thuyết dự đốn là sáng O thì lại tối và 2 D ngược lại. Điều này chứng tỏ: khi phản xạ tại gương, pha E của sĩng ánh sáng đã thay đổi một lượng . Lí thuyết chứng tỏ, chỉ khi ánh sáng phản xạ trên bề mặt mtrường cĩ chiết suất lớn hơn mơi trường tới thì tia phản xạ mới ngược pha với tia tới.
14. IV – GIAO THOA DO PHẢN XẠ: • 2 – Sĩng đứng ánh sáng: M  d 2  Vị trí các điểm tối: dk= 2 k = 0, 1, 2, 3,  Vị trí các điểm sáng: d=+ (2k 1) 4
15. IV – GIAO THOA DO PHẢN • 3 – Ứng dụng trong PP chụpXẠ: ảnh màu của Lipman (1891): Nhũ tương ảnh Thủy ngân
16. V – GIAO THOA BỞI BẢN MỎNG: • 1 – Bản mỏng cĩ bề dày thay đổi: O Hiệu quang lộ:  L− L = 2d n22 − sin i + 12 i 2 R B M Cực đại: L− L = k  12 r d Cực tiểu: C 1 L− L = (k + )  12 2
17. V – GIAO THOA BỞI BẢN MỎNG: • 1 – a) Nêm khơng khí: 1 I L 1  L12− L = 2d + M 2 d C 2  Vị trí vân tối: dk= k = 0, 1,2, cạnh nêm là 2 vân tối (k = 0)  Vị trí vân sáng: dk=− k = 1,2,3 24
18. V – GIAO THOA BỞI BẢN Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc MỎNG:cĩ bước sĩng 0,6m vuơng • 1 – a) Nêm khơng khí:gĩc với mặt dưới của nêm khơng khí. Khoảng cách giữa d 4 vân sáng kế nhau là 1,8mm. Tính gĩc nghiêng của nêm. Giải:  Vị trí vân sáng thứ k: dk=−=.sin = . 24  Vị trí vân sáng thứ k’: d '= k ' − = '. 24  k. 3.0,6 . = (k ' − k) = k. = = 22 2 2.1,8.103 = 5.10−4 rad
19. V – GIAO THOA BỞI BẢN MỎNG: O • 1 – b) Vân trịn Newton: R rk H dk M C rk
20. V – GIAO THOA BỞI BẢN MỎNG: O  Vị• trí1 –vânb) tối:Vândk trịn= Newton: k 2 R Bán kính vân tối thứ k: r2= R 2 − (R − d ) 2 2Rd k k k rk H dk M C k =1, 2, 3, rk = k.R rk
21. V – GIAO THOA BỞI BẢN MỎNG:  L• −2 L – =Bản 2d n mỏng22 − sin i cĩ − bề dày khơng đổi: 12 2 F M Các chùm sáng cĩ cùng gĩc tới i thỏa i đk L1 – L2 = k sẽ cho vân sáng và L1 – L2 = (2k+1)/2 sẽ cho vân tối. Vân giao thoa là những vịng trịn sáng, tối i xen kẽ trên tiêu diện của TK, cĩ tâm F (vân cùng độ n d nghiêng)
22. V – GIAO THOA BỞI BẢN MỎNG: • 3 – Hình ảnh giao thoa trong tự nhiên:
23. VI – ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG GIAO THOA AS: • Khử phản xạ các •mặt kính • Kiểm tra phẩm chất các mặt quang học • Đo chiết suất của chất lỏng, khí – giao thoa kế Rayleigh • Đo khoảng cách – giao thoa kế Michelson • Tồn kí.