Giáo án Vật lý 12 nâng cao - Bài 37: Khoảng vân, bước sóng ánh sáng và màu sắc ánh sáng - Trường THPT Krông Ana

Bài 37 : 	 KHOẢNG VÂN. BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG
I / MỤC TIÊU :
Nắm chắc điều kiện để có vân sáng, điều kiện để có vân tối.
Nắm chắc và vận dụng được công thức xác định vị trí vân sáng, vị trí vân tối, khoảng vân.
Mối liên quan giữa bước sóng ánh sáng và màu sắc ánh sáng.
Nắm được sự phụ thuộc của giá trị của chiết suất của một môi trường trong suốt vào bước sóng và tần số của ánh sáng.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
Vẽ trên giấy khổ lớn hình ảnh giao thoa với ánh sáng trắng (Hình 37.2 SGK).
2 / Học sinh :
Ôn lại sự giao thoa của sóng cơ học
III/ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
GV : Em hãy nhắc lại hình ảnh giao thoa quan sát được trong TN Young ?
GV : Nêu và nhận xét khoảng cách giữa các vân giao thoa ?
GV : Nêu điều kiện để có vân giao thoa với biên độ cực đại ?
GV : Hướng dẫn học sinh tìm công thức xác định vị trí vân sáng ?
GV : Nêu ý nghĩa vật lý của k ?
GV : Nêu điều kiện để có vân giao thoa với biên độ cực tiểu ?
GV : Hướng dẫn học sinh tìm công thức xác định vị trí vân tối ?
GV : Nêu ý nghĩa vật lý của k ?
GV : Xen giữa hai vân sáng cạnh nhau là cái gì ?
GV : Hãy cho biết các vân sáng cũng như các vân tối nằm cách nhau một khoảng như thế nào ?
GV : Khoảng vân là gì ?
GV : Hướng dẫn học sinh tìm công thức xác định khoảng vân ?
GV : Viết công thức xác định khoảng vân ?
GV : Từ công thức khoảng vân, GV đặt vấn đề : Bằng cách nào có thể xác định bước sóng ánh sáng?
GV : Hãy cho biết mỗi ánh sáng đơn sắc có màu xác định thì l như thế nào ?
GV : Nêu mối quan hệ giữa bước sóng và màu sắc ánh sáng ?
GV : Giới thiệu các khoảng bước sóng của các vùng màu ?
GV : Bây giờ chúng ta tìm hiểu xem giá trị của chiết suất của môi trường, tần số và bước sóng có liên hệ gì với nhau.
GV : Giá trị của chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào tần số và bước sóng của ánh sáng như thế nào?
Hoạt động 1 :
HS : Trong vùng sáng hẹp quan sáng được các vân sáng và các vân tối xen kẽ nhau một cách đều đặn.
HS : Bằng nhau.
HS : d2 - d1 = k.l
HS : 
HS : Xem sách giáo khoa.
HS : d2 - d1 = ( 2k + 1 )
HS : 
HS : Xem sách giáo khoa.
Hoạt động 2 : 
HS : Vân tối
HS : Cách đều nhau.
HS : Nêu định nghĩa.
HS : i = 
Hoạt động 3 : 
HS : i = 
HS : Đo i, D, a
Hoạt động 4 : 
HS : Có bước sóng hoàn toàn xác định.
HS : Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng xác định. Màu ứng với ánh sáng đó gọi là màu đơn sắc.
HS : Trong SGK trang 208
Hoạt động 5 : 
HS : Chiết suất của môi trường trong suốt có giá trị phụ thuộc vào tần số và bước sóng của ánh sáng.
HS : Thực nghiệm đã chứng tỏ, đối với một môi trường trong suốt nhất định, chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng càng dài thì có giá trị càng nhỏ hơn chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng càng ngắn .
1. Xác định vị trí các vân giao thoa và khoảng vân
a) Vị trí của các vân giao thoa
Vị trí các vân sáng 
Với k = 0, vân sáng trung tâm, vân sáng bậc 1, ứng với k = ±1; vân sáng bậc 2, ứng với k = ±2
Vị trí các vân tối
Vân tối thứ nhất ứng với k = 0, vân tối thứ hai ứng với k = 1
b) Khoảng vân
Xen giữa hai vân sáng cạnh nhau là một vân tối, các vân sáng cũng như các vân tối nằm cách đều nhau. Khoảng cách giữa hai vân sáng cạnh nhau được gọi là khoảng vân, kí hiệu là i.
i = 
2. Đo bước sóng ánh sánh bằng phương pháp giao thoa
Nếu đo được chính xác D và đo được chính xác i và a (nhờ kính hiển vi và kính lúp), thì ta tính được bước sóng l của ánh sáng.
3. Bước sóng và màu sắc ánh sáng
Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng xác định. Màu ứng với ánh sáng đó gọi là màu đơn sắc.
Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy đều có bước sóng trong khoảng từ 0,38 mm[ánh sáng tím] đến 0,76mm[ánh sáng đỏ].
4. Chiết suất của môi trường và bước sóng của ánh sáng.
Chiết suất của môi trường trong suốt có giá trị phụ thuộc vào tần số và bước sóng của ánh sáng.
Thực nghiệm đã chứng tỏ, đối với một môi trường trong suốt nhất định, chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng càng dài thì có giá trị càng nhỏ hơn chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng càng ngắn .
Vd: Đối với nước:
+ Chiết suất ứng với tia đỏ[l = 0,759mm] là 1,329.
+ Chiết suất ứng với tia tim[l = 0,405mm] là 1,343.
V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Hướng dẫn học sinh trả lời về trường hợp nếu bỏ kính lọc sắc[ánh sáng trắng]. Từ hình vẽ chuẩn bị giúp cho học sinh hiểu hơn về trường hợp này.
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập từ 1 đến 5 - Trang 209 SGK.
Chuẩn làm các bài tập ở bài học 38.