Hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ được

Câu hỏi: Hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ được

A. ánh sáng là sóng ngang   

B. ánh sáng có thể bị tán sắc       

C.  ánh sáng có tính chất sóng 

D.  ánh sáng là sóng điện từ

Lời giải

Đáp án đúng: C.  Hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ được ánh sáng có tính chất sóng

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về hiện tượng này nhé:

Hiện tượng giao thoa ánh sáng là gì?

Hiện tượng giao thoa ánh sáng là hiện tượng xảy ra khi hai chùm sáng kết hợp với nhau khi chồng lên nhau tạo ra những nơi chúng củng cố lẫn nhau, còn những nơi chúng triệt tiêu nhau tạo ra những đám mây đen và sáng xen kẽ. là các vân giao thoa. 

Xét hai chùm ánh sáng phát có cùng tần số và cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian.

Khi hai chùm sáng kết hợp với nhau sẽ giao thoa:

- Những nơi 2 sóng gặp nhau có cùng pha thì chúng củng cố nhau tạo nên các vân sáng.

- Trường hợp hai sóng gặp nhau nhưng ngược pha nhau, chúng triệt tiêu nhau tạo ra mây đen.

 Nếu ánh sáng trắng giao thoa, hệ thống vân của các đèn đơn sắc khác nhau sẽ không trùng nhau:

- Ở chính giữa, các vân sáng gồm các ánh sáng đơn sắc khác nhau trùng nhau cho một vân sáng trắng gọi là vân trắng trung tâm (vân trung tâm).

- Ở hai bên của vân trung tâm, các vạch sáng khác nhau của các ánh sáng đơn sắc khác nhau không trùng nhau, chúng liền nhau và cho quang phổ có màu giống như cầu vồng.

   Giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm cho thấy ánh sáng có dạng sóng.

Giao thoa ánh sáng qua thí nghiệm Young:

Hình 1

Sự giao thoa xảy ra khi sự tổng hợp của hai hoặc nhiều ánh sáng kết hợp trong không gian, tạo ra các vân sáng tối xen kẽ. Hai nguồn kết hợp ở đây là hai nguồn có cùng bước sóng và độ lệch pha giữa hai nguồn không thay đổi theo thời gian.

Đây là một trong những thí nghiệm tiêu biểu trong giao thoa sóng ánh sáng. S1, S2 là hai nguồn sáng, a (m) là khoảng cách hai khe sáng, D (m) là khoảng cách từ màn đến khe sáng, λ (m) là bước sóng ánh sáng và L (m)  là độ rộng màn giao thoa.

Hiệu số quang học: d1 - d2 = ax / D (với D >> a)

Khi hai sóng gặp nhau cùng pha thì chúng củng cố lẫn nhau, tức là hiệu số quang bằng bước sóng.

Trên màn, tại vị trí x là vân sáng thì x = k λ D/ a (k là số nguyên). k = 0 là vân sáng trung tâm, k= +/- n là vân sáng bậc n.

Vân tối khi hai sóng ngược pha, chúng triệt tiêu nhau, tức là hiệu số quang bằng nửa bước sóng.

Trên màn hình, tại vị trí x là vân tối thì x = (2k + 1) λ D / 2a (số nguyên k)

Hình 2                         

Khoảng vân i: Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 vân cùng màu (2 vân sáng hoặc 2 vân tối),

I được tính như sau:

I = λ.D/a

Ứng dụng của hiện tượng giao thoa ánh sáng trong đời sống

- Kiểm tra phẩm chất các bề mặt quang học: Kiểm tra bề mặt gương để đánh giá độ xước và gồ gề (không vượt quá 1/10 bước sóng)

- Đo chiết suất các chất lỏng, khí

- Đo chiều dài chính xác các vật bằng giao thoa kế Michelson

Trong vùng nhìn thấy ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng từ 380nm đến 750nm,  mỗi một ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định sẽ ứng với một màu đơn sắc nhất định như bảng trên. Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng là sự tổng hợp của tất cả các ánh sáng đơn sắc trong vùng nhìn thấy đó là lý do xảy ra hiện tượng tán sắc ánh sáng khi chiếu ánh sáng trắng (ánh sáng mặt trời) qua lăng kính, hoặc hiện tượng cầu vồng sau cơn mưa.

Các màu đơn sắc khi chiếu trồng lên nhau tại một điểm sẽ tạo ra các màu sắc khác nhau gọi là sự pha trộn màu sắc như bảng dưới.

Khi ánh sáng đơn sắc truyền từ chân không hoặc không khí vào các môi trường khác nhau thì tần số của ánh sáng là không đổi chỉ có vận tốc của ánh sáng trong các môi trường đó là thay đổi.

Thí nghiệm ánh sáng dùng trong khe Yâng (Young) là ánh sáng đơn sắc nếu là ánh sáng trắng ta cũng thu được các hệ vân sáng tối xen kẽ nhau, nhưng phức tạp hơn rất nhiều, tuy nhiên vân trung tâm vẫn là vân sáng (cụ thể là ánh sáng trắng)