Mở trình đơn chính

Hiện tượng giao thoa ánh sáng là hiện tượng hai chùm sáng kết hợp khi chồng lên nhau sẽ tạo ra những chỗ chúng tăng cường lẫn nhau, và những chỗ chúng triệt tiêu lẫn nhau tạo ra những vân sáng, vân tối xen kẽ nhau được gọi là những vân giao thoa.

Giải thíchSửa đổi

Ta chỉ có thể giải thích được hiện tượng giao thoa nếu coi ánh sáng có tính chất sóng.[1]

Điều kiện để có giao thoa: Hai nguồn S1, S2 phải là hai nguồn kết hợp:

  • Cùng tần số f (cùng màu);
  • Độ lệch pha của hai nguồn không đổi theo thời gian.

Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắcSửa đổi

  • Sự tạo thành vân sáng: tại vị trí hai sóng ánh sáng gặp nhau cùng pha, chúng tăng cường lẫn nhau, tại đó tạo thành vân sáng.
  • Sự tạo thành vân tối: tại vị trí hai sóng ánh sáng gặp nhau ngược pha, chúng triệt tiêu lẫn nhau, tại đó tạo thành vân tối.

Thí nghiệm với ánh sáng trắngSửa đổi

  • Khi thí nghiệm với ánh sáng trắng ta thu được nhiều hệ vân đơn sắc
  • Tại vị trí chính giữa: tại đó có vô số vân sáng đơn sắc trùng nhau nên tạo thành vân sáng trắng.
  • Vì khoảng cách giữa các vân màu đỏ là lớn nhất, khoảng cách giữa các vân màu tím là nhỏ nhất nên hai bên có những dải màu như màu cầu vồng, màu tím ở phía trong và màu đỏ ở phía ngoài.

Ứng dụngSửa đổi

  • Giải thích các hiện tượng trong tự nhiên như: màu sắc sặc sỡ của bong bóng xà phòng, các váng dầu mỡ trên mặt nước, đĩa CD,…dưới ánh sáng trắng.
  • Đo bước sóng của ánh sáng đơn sắc.

Các công thức cơ bản về giao thoa Y-ângSửa đổi

Khoảng vân (i)Sửa đổi

Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối cạnh nhau (liên tiếp, gần nhau nhất).

Biểu thức:    

Trong đó:

         a = S1S2 là khoảng cách giữa hai khe hẹp (cỡ mm)

         D = IO là khoảng cách từ màn chứa hai khe đến màn ảnh (E) (cỡ m)

         λ là bước sóng của ánh sáng đơn sắc làm thí nghiệm (cỡ μm).

Vị trí vân sáng, vân tối (so với gốc toạ độ O):Sửa đổi

 Công thức xác định vị trí vân sáng:  

k = 0: vân sáng trung tâm, xSO = 0

 k = ±1: vân sáng bậc 1, xS1 = ± i

 k = ±2: vân sáng bậc 2, xS2 = ± 2i,...

 Công thức xác định vị trí vân tối:    

k = 0; -1: vân tối thứ nhất, xt1 = ± 0,5i

 k = 1, -2: vân tối thứ hai, xt2 = ± 1,5i

 k = 2, -3: vân tối thứ ba, xt3 = ± 2,5i,…

Bề rộng quang phổ:Sửa đổi

Bề rộng quang phổ là khoảng cách từ vân sáng đỏ đến vân sáng tím cùng bậc và nằm cùng bên so với vân sáng trung tâm.

Biểu thức bề rộng quang phổ bậc k:  

k = 1: bề rộng quang phổ bậc 1→Δx1 =  (iđ -it)

 k = 2: bề rộng quang phổ bậc 2→ Δx2 = 2Δx1

 k = 3: bề rộng quang phổ bậc 3,..→ Δx3 = 3Δx1

Nhiễu xạ ánh sángSửa đổi

Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt.

Xem thêmSửa đổi