§2- GIAO THOA ÁNH SÁNG
Ảnh giao thoa khe Young
Ảnh giao thoa của ánh sáng
phản xạ trên lớp màng mỏng
ở lông con công
Ảnh giao thoa của ánh sáng
phản xạ trên dụng cụ Newton
Ảnh giao thoa của ánh sáng
phản xạ trên màng xà phòng
1-Hieän töôïng giao thoa aùnh saùng
a. Thí nghieäm giao thoa aùnh saùng

Giao thoa ánh sáng là hiện tượng hai hay nhiều sóng ánh
sáng giao nhau và tạo trong không gian các vân sáng và
vân tối
Nếu hai nguồn sáng S
1
và S
2
được tạo từ một nguồn sáng
duy nhất thì sẽ có giao thoa ánh sáng
Nếu chúng là hai nguồn sáng độc lập thì sẽ không có giao
thoa ánh sáng
Để có giao thao ánh sáng thì ánh sáng từ hai nguồn sáng S
1

và S
2
phải là hai sóng ánh sáng kết hợp.
Hai sóng ánh sáng gọi là kết hợp nếu chúng có:
b. Sóng ánh sáng kết hợp và cách tạo hai sóng ánh






′
−=
n
S
d
tEE
λ
π
ω
1
01
2
cos
1


Hiệu pha ban đầu của hai nguồn S
1
và S
2
là:
( )
21
n
12



(Không phụ thuộc t)
(E)
S
S
1
S
2
(G
1
)
(G
2
)
α
Gương Fresnel
S
(E)
Gương Lloyd
S
′
* Các ví dụ về cách tạo sóng ánh sáng kết hợp
S
1
S
2
L
1
L

2
là:
1
S
2
S
1
d
M
2
d
tcosEE
01S
1
ω
′
=

tcosEE
02S
2
ω
′
=

a. Cường độ sáng tại một điểm trong miền có hai
sóng kết hợp giao nhau
Hàm sóng ánh sáng tổng hợp tại M:
( )
ϕ+ω= tcosEE

2
tcosEE

22
dnL =
với:
Hàm sóng ánh sáng tổng hợp tại M:
21
EEE

+=
Bình phương hai vế và lấy trung bình theo thời gian:
21
2
2
2
1
2
.2 EEEEE

++=
Cường độ sáng tại điểm M là:
2121
.2 EEIII

++=
( )
( )
( ) ( )



−
+












+−=












−


.

2
cos
2
.

2
2cos
2
.
2
cos.
2
cos
1
.
LL
EE
dtLL
EE
dtLL
EE
dtLLt
EE
dtLtELtEEE
λ
π
λ
π

λ
π
ϕ∆
nghóa là phụ thuộc hiệu quang lộ ∆L = L
2
- L
1

của hai sóng tới tại M
( )
122121
2
cos2 LLIIIII −++=
λ
π
Cường độ sáng tại điểm M là:
I
12
LL
−
O
21
II +
2121
2 IIII ++
λ
2121
2 IIII −+
b. Điều kiện để có cực đại và cực tiểu giao thoa
( )

( )
1
2
cos khi
12min
−=






−=
LLII
λ
π
b) Cực tiểu giao thoa:
( )
π+π=−
λ
π
2.kLL
2
12

2
1
kLL
12
λ







+=−
Đối với cực tiểu giao thoa:

2
1
kLL
12
λ






+=−
Tập hợp các điểm có cường độ sáng cực đại là
một họ hyperboloid tròn xoay (có tiêu điểm là
hai nguồn kết hợp S
1
và S
2
) ứng với các trò số của
k
2, 1, 0,k

= 2
k
t
= -2
k
t
= -3
S
1
S
2
* Hình dạng vân giao thoa trong mặt phẳng
Ảnh giao thoa thường được hứng trên một màn
phẳng (E) để quan sát
Do hệ vân giao thoa không đònh xứ ở một vò trí
đặc biệt nào nên có nhiều cách đặt màn (E)
Giao thoa ánh sáng gây bởi 2 nguồn điểm kết
hợp là giao thoa không đònh xứ
S
1
S
2
Maứn (E) song song vụựi S
1
S
2
, vaõn giao thoa coự daùng hỡnh hyperbol
(E)
S
1

Maứn (E
3
) caột S
1
S
2
nhử hỡnh veừ, vaõn giao thoa coự hỡnh parabol
(E
3
)
* Vò trí vân giao thoa trên màn song song với S
1
S
2
1
S
2
S
a
D
H
θ
O
θ
a: khoảng cách giữa hai nguồn kết hợp S
1
S
2
D: khoảng cách từ hai nguồn kết hợp S
1

1
S
2
, JO vuông góc với màn (E) tại O
Vò trí vân giao thoa trên màn được xác đònh bởi
hoành độ
OMx
=
Kẻ cung tròn tâm M bán kính MS
1
, cắt MS
2
tại H
Hiệu khoảng cách từ hai nguồn kết hợp đến điểm
M:
θθ sin.asinSSHSdd
21212
===−
Góc:
MJOHSS
12


==θ