Bài giảng Vật lý 2: Chương 3a - Lê Quang Nguyên

Bài giảng Vật lý 2: Chương 3a cung cấp cho người học những kiến thức về giao thoa ánh sáng. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Sóng ánh sáng, giao thoa ánh sáng, giao thoa trên hai khe Young, giao thoa trên bản mỏng, bài tập áp dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý 2: Chương 3a - Lê Quang Nguyên Nội dung 1. Sóng ánh sáng 2. Giao thoa ánh sáng 3. Giao thoa trên hai khe Young Giao thoa ánh sáng 4. Giao thoa trên bản mỏng 5. Bài tập áp dụng Lê Quang Nguyên www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen nguyenquangle59@yahoo.com 1. Sóng ánh sáng 1a. Ánh sáng là sóng điện từa. Đặc điểm của ánh sáng phẳng đơn sắc • Ánh sáng là sự lan truyền dao động của điện vàb. Biểu thức của ánh sáng phẳng đơn sắc từ trường.c. Cường độ sáng • Ánh sáng khả kiến có bước sóng thay đổi từd. Nguyên lý chồng chất sóng 400 nm cho đến 700 nm. • Bước sóng ánh sáng khả kiến dài nhất (ánh sáng đỏ) là vào khoảng bề dày của một màng xà phòng, hay cỡ một phần mười bề dày sợi tóc! 1b. Đặc điểm của ánh sáng phẳng đơn sắc 1b. Đặc điểm của ánh sáng phẳng đơn sắc (tt) • Vectơ điện trường và từ trường vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. • Điện trường, từ trường và chiều truyền sóng tạo nên một tam diện thuận. • Điện trường và từ trường luôn dao động cùng pha và cùng tần số. • Tỉ số giữa điện trường và từ trường bằng vận tốc ánh sáng trong chân không. 1a. Biểu thức của ánh sáng phẳng đơn sắc 1b. Biểu thức của ánh sáng phẳng đơn sắc (tt)• Nếu sóng truyền theo trục x dương, độ lớn của • Vận tốc truyền sóng trong môi trường = bước điện, từ trường ở vị trí x, vào lúc t là: sóng trong môi trường / chu kỳ. E = E m sin (ωt − kx ) v= ( λ n) B = Bm sin (ωt − kx ) T• ω là tần số góc, còn k là độ lớn của vectơ sóng λ 2π ω (hướng theo chiều truyền sóng): v= f= ⋅ n k 2π ω = 2π f f: tần số dao động, ω 2π n n: chiết suất môi trường, v= k= xˆ λ: bước sóng trong chân không. k λ 1c. Cường độ sáng 1d. Nguyên lý chồng chất sóng• Cường độ sáng là năng lượng sóng ánh sáng đi • Khi các sóng đến gặp nhau thì: từng sóng riêng qua một đơn vị diện tích vuông góc với phương biệt không bị các sóng khác làm cho thay đổi, truyền sóng trong một đơn vị thời gian. • sóng tổng hợp bằng tổng tất cả các sóng tới.• Cường độ sáng tỷ lệ với bình phương biên độ sóng. 2. Giao thoa ánh sáng 2a. Giao thoa: giải thích định tínha. Giải thích định tính • Sóng thành phần dao động cùng pha thì sóngb. Giải thích định lượng tổng hợp có biên độ cực đại.c. Tại sao thông thường ta ít khi thấy giao thoa • Sóng thành phần dao động ngược pha thì sóng ánh sáng? tổng hợp có biên độ dao động cực tiểu.d. Nguồn sáng kết hợp Sóng thành phần Sóng tổng hợp Cực đại giao thoa Cực tiểu giao thoa 2b. Giao thoa: giải thích định lượng 2b. Giao thoa: giải thích định lượng (tt)• Xét hai sóng phẳng cùng tần số, cùng phương • Dùng phương pháp giản đồ vectơ : dao động. Tại nơi gặp nhau chúng có biểu thức dao động: a a2 = a12 + a22 + 2a1a2 cos ∆φ u1 = a1 sin (ωt ) a2 Δφ u2 = a2 sin (ωt + ∆φ ) a1• ...