QUANG HỌC

QUANG HỌC

TR NG Đ I H C S PH M TP H KHOA V T LÝ CHÍ MINH NGUY N TR N TRÁC – DI P NG C ANH G I Á O T R Ì N H L U HÀNH N I B - 2004 L I NÓI Đ U c đ c so n để dùng cho sinh viên Khoa V t lý, Tr ng Đ i h c S ph m, theo ch ng trình c a B Giáo d c Đào t o, có đ c m r ng để sinh viên có tài li u tham kh o m t cách th u đáo N i dung Giáo trình g m phần sau : Giáo trình Quang h - Quang hình h c - Giao thoa ánh sáng - Nhi u x ánh sáng - Phân c c ánh sáng - Quang n t - Các hi u ng quang l ng t - Laser quang h c phi tuyến Để giúp sinh viên có điều ki n thu n l i h n h c t p, giáo trình đ c b sung b i m t giáo trình tốn Quang h c Qua tài li u th hai b n sinh viên có điều ki n c ng c v ng ch c thêm kiến th c có đ c t phần nghiên c u lý thuyết i so n hy v ng v i b Giáo trình b n sinh viên đ t kết qu t t trình h c t p, nghiên c u Quang h c Ng So n gi Nguy n Tr n Trác – Di p Ng c Anh Ch ng I QUANG HÌNH H C SS1 NH NG Đ NH LU T C B N C A QUANG HÌNH H C Chúng ta s d ng khái ni m tia sáng để tìm qui lu t lan truyền c a ánh sáng qua môi tr ng, tia sáng biểu th đ ng truyền c a nĕng l ng ánh sáng I/- NGUYÊN LÝ FERMA Ta biết rằng, theo nguyên lí truyền thẳng ánh sáng m t mơi tr ng đ ng tính quang h c (chiết su t c a môi tr ng nh t i m i điểm) ánh sáng truyền theo đ ng thẳng, nghƿa kho ng cách ng n nh t gi a hai điểm cho tr c Khi truyền t m t môi tr ng sang m t mơi tr ng khác (có chiết su t khác nhau), ánh sáng b ph n x khúc x m t phân cách hai môi tr ng, nghƿa tia sáng b gãy khúc V y tr ng h p chung, gi a hai điểm cho tr c ánh sáng truyền theo đ ng ng n nh t không? Ta kh o sát thí nghi m sau: O M3 M1 M2 F2 (∆) F1 HÌNH Xét m t g ng êlipơit trịn xoay M1 có m t m t ph n x T i tiêu điểm F1 c a g ng, ta đ t m t ngu n sáng điểm Theo tính ch t c a êlipxơit, tia sáng phát su t t F1, sau ph n x m t g ng, qua tiêu điểm F2, đ ng th i đ ng c a tia sáng gi a hai tiêu điểm Trên hình vẽ ta xét hai đ ng F1OF2 F1O’F2 Bây gi gi s ta có thêm hai g ng M2 M3 tiếp xúc v i g ng êlipxôit t i O Đ ng ( pháp tuyến chung c a g ng t i O (hình 1) Th c tế cho biết F1OF2 đ ng truyền có th c c a ánh sáng đ i v i c g ng Ta rút nh n xét sau: - So v i t t c đ ng t F1 đến g ng M2 r i đến F2 đ ng truyền th c F1OF2 c a ánh sáng đ ng dài nh t (m i đ ng khác ng n h n đ ng t ng ng ph n x êlipxôit) - Đ i v i g ng M3, đ ng th c F1OF2 đ ng ng n nh t (m i đ ng khác dài h n đ ng t ng ng ph n x êlipxôit) - Đ i v i g ng êlipxơit M1, có vơ s đ ng truyền th c c a ánh sáng t F1 t i M1 r i t i F2 Các đ ng truyền V yđ ng truyền th c c a ánh sáng t m t điểm t i m t điểm khác m t c c tr Ta phát biểu m t cách t ng quát khái ni m quang l : ánh sáng t m t điểm A t i m t điểm B m t mơi tr ng có chiết su t n, quang l đ c đ nh nghƿa : λ = n AB Nguyên lý FERMA đ c phát biểu nh sau : “Quang l t m t điểm t i m t điểm khác ph i m t c c tr ” Ta phát biểu ngun lí d a vào th i gian truyền c a ánh sáng Th i gian ánh sáng truyền m t quang l nds dt = nds/c , c = v n t c ánh sáng chân không Th i gian truyền t A t i B : B t = 1c ∫ nds A Quang l ∫ nds m t c c tr V y th i gian truyền c a ánh sáng t m t điểm t i A m t điểm khác m t c c tr B Ta th y điều ki n quang l c c tr không ph thu c chiều truyền c a ánh sáng Vì v y đ ng truyền th c c a ánh sáng t A đến B ph i đ ng truyền th c t B đến A tính ch t r t chung c a ánh sáng, g i tính truyền tr l i ng c chiều T đ nh lý FERMA, ta suy đ nh lu t khác đ ng truyền c a ánh sáng ĐỊNH LUẬT TRUYỀN THẲNG ÁNH SÁNG “Trong m t môi tr ng đ ng tính, ánh sáng truyền theo đu ng thẳng” Th c v y, mơi tr ng đ ng tính, su t n t i m i điểm Quang l c c tr có nghƿa quãng đ ng (hình h c) c c tr M t khác, hình h c ta biết: đ ng thẳng đ ng ng n nh t n i liền hai điểm cho tr c Ta tìm l i đ c đ nh lu t truyền thẳng ánh sáng ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG Xét m t ph n x (P) hai điểm A, B cho tr c Về m t hình h c, ta có vơ s đ ng t A, ph n x (P) t i B Trong vô s đ ng hình h c đó, ta cần xác đ nh đ ng đ ng c a ánh sáng Theo nguyên lý FERMA, đ ng có quang l c c tr Tr c hết, ta ch ng t đ góc v i m t ph n x (P) ng ph i m t phẳng (Q) ch a A, B thẳng Th t v y, tia sáng t i m t (P) t i m t điểm I1 khơng nằm m t phẳng (Q) ta ln ln t I1 kẻ đ c đ ng thẳng góc v i giao tuyến MN c a (P) (Q), có AIB < AI1B V y điểm t i c a hai tia sáng ph i nằm m t phẳng (Q), nghƿa quang l kh dƿ ph i nằm (Q), t c ph i nằm m t phẳng t i A B i i' N M J I B’ Q HÌNH Tiếp theo, ta cần xác đ nh điểm t i I MN Đó giao điểm c a AB’ v i MN (B’ điểm đ i x ng v i B qua m t (P)) Th c v y, v i m t điểm J khác MN, ta ln có: AIB < AJB T hình 3, ta d dàng suy : góc t i i = góc ph n x i’ V y tóm l i, t nguyên lý FERMA, ta tìm l i đ c đ nh lu t ph n x ánh sáng: “Tia ph n x nằm m t phẳng t i Tia ph n x tia t i tuyến Góc ph n x góc t i” hai bên đ ng pháp ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG A (n1) (∆) i1 h1 I M N x h2 i2 (n2) p HÌNH Xét m t phẳng (P) ngĕn cách hai mơi tr ng có chiết su t t đ i lần l t n1 n2 Hai điểm A B nằm hai bên c a m t phẳng (P) Ta xác đ nh đ ng truyền c a tia sáng t A t i B Ch ng minh t ng t tr ng h p ph n x , ta th y tia sáng hai môi tr nằm m t m t phẳng ng ph i Đó m t phẳng Q ch a A, B vng góc v i m t phẳng P (m t phẳng Q m t phẳng t i) Trong m t phẳng Q, ta xác đ nh đ ng truyền th c c a tia sáng Trên hình 4, MN giao tuyến gi a hai m t phẳng P Q Gi s (AIB) quang l th c Ta biểu di n quang l (AIB) theo biến s x (x xác đ nh v trí I MN) (AIB) = λ = n1AI + n2IB λ = n1 h12 + x2 + n2 h2 + ( p − x) 2 ( quang l th c v y, theo nguyên lý FERMA, ta ph i có: ( p − x) dl = n x − n2 =0 2 dx h1 + x h2 + ( p − x) hay n1 sin i1 – n2 sin i2 = hay sin i1 n = = n 2.1(hằng s ) sin i2 n1 V y ta tìm đ c đ nh lu t khúc x ánh sáng “Tia khúc x nằm m t phẳng t i Tia t i tia khúc x hai bên đ ng pháp tuyến T s gi a sin góc t i sin góc khúc x m t s đ i v i hai môi tr ng cho tr c” Nh c l i : n2.1 = chiết su t t s đ i c a môi tr ng th hai v i môi tr ng th nh t Chiết su t t đ i c a m t môi tr ng chiết su t t đ i c a môi tr ng đ i v i chân khơng • TR NG H P Đ C BI T: S ph n x toàn phần Khi chiết su t c a môi tr ng th hai nh h n môi tr ng th nh t, thí d : ánh sáng truyền t th y tinh ngồi khơng khí, ta có : n2.1 < Suy góc khúc x i2 l n h n góc i1 V y i2 đ t đến tr s l n nh t π/2 i1 có m t tr s xác đ nh b i sin λ = n2.1 λ gọi góc tới giới hạn Nếu góc tới lớn góc giới hạn toàn lượng aùnh saùng b ph n x tr l i môi tr x tồn phần ng th nh t (khơng có tia khúc x ) Đó s ph n Trên đây, ta th y, đ nh lu t quang hình h c đ c ch ng minh t ngun lý FERMA Ta tìm l i đ c đ nh lu t t nguyên lý Huyghens (*) Nguyên lý Huyghens nguyên lý chung cho q trình sóng Điều tr c tiếp ch ng minh b n ch t sóng c a ánh sáng Tuy nhiên, phần quang hình, ta ch nhằm xác đ nh đ ng truyền c a ánh sáng qua môi tr ng ch a để ý t i b n ch t c a ánh sáng Các hàng ngàn nĕm, đ nh lu t quang h c đ c tìm m t cách riêng bi t, đ c l p v i nhau, ph ng pháp th c nghi m Tiến thêm m t b c, t quan sát th c tế, ng i ta th a nh n nguyên lý chung R i t nguyên lý chung, suy đ nh lu t Đó ph ng pháp tiên đề để xây d ng m t môn khoa h c KHÚC X THIÊN VĔN n0 n1 n2 x HÌNH Chúng ta quan sát hi n t ng khúc x qua m t mơi tr ng l p Mơi tr ng có chiết su t thay đ i theo ph ng x Gi s môi tr ng g m nhiều l p có chiết su t biến thiên đ n n0 < n1 < n2 < n3 … Các m t ngĕn chia l p thẳng góc v i tr c x (hình 5) Vẽ tia sáng truyền qua l p, ta đ c m t đ ng gãy khúc Nếu chiết su t biến thiên m t cách liên t c, đ ng gãy khúc tr thành đ ng cong A’ S’ A S M T.D HÌNH L p khí bao quanh trái đ t có m t đ gi m dần theo chiều cao, chiết su t gi m dần theo chiều cao m t mơi tr ngl p Xét tia sáng t A t i l p khí tia sáng b cong nh hình vẽ Ng i quan sát M có c m giác ánh sáng đến t ph ng A’S’, tiếp tuyến c a tia sáng th c t i M s khúc x thiên vĕn Góc l ch gi a ph ng th c AS ph ng biểu A’S’ đ c g i đ khúc x thiên vĕn SS2 G NG PHẲNG VÀ G NG C U Ta áp d ng đ nh lu t qung h c cho môi tr ng c thể, h quang h c th ng g p M c đích để nghiên c u quy lu t t o nh h quang h c VẬT VÀ ẢNH Xét chùm tia sáng, phát su t t m t điểm P, sau qua quang h , chùm sáng h i t t i điểm P’ Ta g i P v t, P’ nh đ i v i quang h Các m t Σ, Σ’trên hình vẽ biểu di n c a m t khúc x đầu cu i c a quang h P’ P Σ Σ P Σ’ P” Σ’ (b) (a) HÌNH Ta th y: nh điểm đ ng qui c a chùm tia ló Ta có hai tr ng h p : nh th c nh o Nếu chùm tia ló h i t , ta có nh P’ th c (P’ nằm phía sau Σ’ tính theo chiều truyền c a ánh sáng t i) Trong tr ng h p này, ta có s t p trung nĕng l ng ánh sáng th c s t i điểm P (hình 7a) Nếu chùm tia ló phân kì, ta có nh P” o (P” nằm phía tr Ta có hai tr c Σ’) ng h p : v t th c v t o Nếu chùm tia t i quang h chùm phân kì, ta có v t th c (P phía tr c Σ) (hình 7a) Nếu chùm tia t i chùm h i t , ta có v t o P (điểm đ ng qui c a tia t i kéo dài) Trong tr ng h p này, P phía sau m t Σ (hình 8) P’ P Σ Σ’ HÌNH Ta phân bi t d dàng tính ch t th c hay o c a v t nh cách phân bi t không gian nh th c không gian v t th c: không gian c a nh th c nằm phía sau m t khúc x (’, khơng gian c a v t th c nằm phía tr c m t khúc x ) Khoâng giang vật thưc Σ Σ’ Không giang ảnh HÌNH Nếu v t nằm ngồi khơng gian th c v t o, t ng t nh v y v i nh o Ta cần l u ý m t điểm v t đ i v i quang h nh ng đ ng th i nh đ i v i quang h khác V y nói v t hay nh, th c hay o ph i g n liền v i m t quang h xác đ nh GƯƠNG PHẲNG M t phần m t phẳng ph n x ánh sáng t t đ c g i g ng phẳng Thí d : m t m t th y tinh đ c m b c, m t thoáng c a th y ngân… Gi s ta có m t điểm v t P đ t tr c g ng phẳng G nh P’ c a P cho b i g ng theo th c nghi m, đ i x ng v i P qua g ng phẳng Ta d dàng ch ng minh điều t đ nh lu t ph n x ánh sáng Ngoài ra, v t th c nh o, ng c l i Tr ng h p v t khơng ph i m t điểm ta có nh c a v t t p h p nh c a điểm v t nh v t đ i x ng v i qua m t phẳng c a g ng, chúng ch ng khít lên (nh bàn tay trái bàn tay ph i) tr v t có m t tính đ i x ng đ c bi t P’ P G HÌNH 10 V t nh cịn có tính ch t đ i ch cho Nghƿa ta h i t m t chùm tia sáng t i g ng G (có đ ng kéo dài c a tia đ ng qui t i P’) chùm tia ph n x h i t t i P (Tính ch t truyền tr l i ng c chiều) Hai điểm P P’ đ c g i hai điểm liên h p Đ i v i g ng ph n x , không gian v t th c không gian nh th c trùng nằm tr c m t ph n x GƯƠNG CẦU a- Đ nh nghƿa: M t phần m t cầu ph n x ánh sáng đ c g i g ng cầu R r O C O r HÌNH 11 O đ nh C tâm đ ng OC tr c c a g ng cầu Các đ C đ c g i tr c ph R = OC bán kính th c c a g ng ng khác qua tâm r bán kính m (hay bán kính đ ) Góc θ đ c g i góc m (hay góc đ ) Có hai lo i g ng cầu : g ng cầu lõm có m t ph n x h ng tâm, g ng cầu l i có m t ph n x h ng ngồi tâm b- Cơng th c g ng cầu: I P C P’ O T HÌNH 12 Xét m t điểm sáng P nằm quang tr c c a g ng Ta xác đ nh nh c a P cách tìm giao điểm P’ c a hai tia ph n x ng v i hai tia t i đó; ví d hai tia PO PI (H 12) P’ nh c a P Vẽ tiếp tuyến IT c a g ng t i I Ta th y IC IT phân giác ngồi c a góc PIP’ B n điểm T, C, P’, P b n điểm liên h p điều hịa, ta có : + = TP ' TP TC mà TC = v y R cos ϕ hay TC = 1 cos ϕ = + TP ' TP OC OC cos ϕ (2.1) Theo công th c ta th y : Các tia sáng phát xu t t điểm P, t i g ng cầu v i gócĠ khác nhau, khơng h i t m t điểm nh P’ V y khác v i g ng phẳng, nh c a m t điểm cho b i g ng cầu, không ph i m t điểm: nh P’ không rõ - Đ i s ng trung bình tr ng thái kích thích Xét m t th i điểm t (t = lúc ng ng kích thích) Trong th i gian dt kế tiếp, s h t t tr ng thái kích thích t nhiên r i tr tr ng thái cĕn b n bn*dt Vì dt r t nh nên ta coi h t tr ng thái kích thích m t th i gian t V y th i gian t ng c ng ng v i s h t bn*dt.t Th i gian t l y t t i (, đ i s ng trung bình c a h t tr ng thaí kích thích : τ = * n1o τ= ∫ ∞ b n * t dt = b ∫ e − bt t dt Suy ∞b 0 bđ c g i xác su t phát x V y n* = no* e-t/ ( §§5 HI U SU T PHÁT HUỲNH QUANG Ta th y h t phát quang có vai trị nh máy biến đ i ánh sáng : h p th ánh sáng kích thích biến đ i thành ánh sáng phát quang Th c ra, không ph i t t c h t b kích thích, r i tr m c cĕn b n, phát huỳnh quang, mà m t phần c a h t nh ng nĕng l ng mà chúng h p th cho h t xung quanh d i d ng chuyển đ ng Do h t tr m c cĕn b n không phát x Nh v y, m t đ n v th i gian, s h t r i tr m c cĕn b n không ph i ch g m bn* h t phát huỳnh quang mà bn* + cn* (cn* s h t r i m c cĕn b n m t đ n v th i gian mà không phát huỳnh quang, c m t h s d ng) Do đo,ù đ i s ng trung bình c a h t tr ng thái kích thích không ph i làĠ mà th c :Ġ Hi u su t phát huỳnh quang đ ζ = c đ nh nghƿa : bn* b = * * bn + cn b+c ζ = bτ Hay Ta th yĠ s V y t l Ġ đ c tr ng cho hi n t §§6 NH H ng phát huỳnh quang đ n gi n NG C A NHI T Đ Hi u su t phát quang viết : ζ = J b = A b+c Trong J quang thông phát quang, A quang thông h p th hay J = A 1+ c / b Gi s h t tr tr ng thái cĕn b n mà không phát quang s đ ng cơng th c trên, b s đ i v i nhi t đ c thay đ i theo nhi t đ Nếu ta th a nh n rằng, m t kho ng nhi t đ gi i h n quang thông h p th A đ c l p v i nhi t đ th a nh n c= nhi t đ T = 0ok : ĉ V i Jo quang thông phát quang hay 0ok A = Jo Jo c = 1+ j b Suy V y Ġ m t hàm b c nh t theo c nhi t đ tĕng c tĕng, c quang gi m ng đ phát §§7 ĐO TH I GIAN PHÁT QUANG Ta xét tr th c : ng h p quang phát quang đ n gi n có c ng đ phát quang gi m theo công I = Io e-t/τ t = th i gian tính t lúc ng ng kích thích ( = th i gian phát quang trung bình Máy để đo th i gian lân quang nghi m Becquerel Máy g m hai đƿa trịn A B, m i đƿa có đ c l th ng cách Các l th ng hai đƿa không đ i di n mà xen kẽ Hai đƿa A B g n m t tr c quay Ch t phát quang để gi a hai đƿa l p m ng để ánh sáng truyền qua đ c Ch t phát quang đ c chiếu sáng (kích thích) qua m t l c a đƿa này, gi s đƿa A, đ c quan sát qua m t l c a đƿa (đƿa B) Gi s m i đƿa có n l quay v i v n t c N vòng/s Ch t phát quang đ c kích thích m t l th ng c a đƿa A quay đến tr c đ c quan sát m t l th ng c a đƿa B quay đến tr c Bề r ng c a l th ng hẹp để s kích thích s quan sát đ c coi nh t c th i B A H B A Th i gian t lúc kích thích t i lúc quan sát : t= 2Nn T công th c I = Io e -t/(, suy ra: LogI = log I o − 2Nnτ Cho N thay đ i m t lo t tr s đo c ng đ I t ng ng Vẽ đ ng bi u di n c a Log I theoĠ, ta đ c m t đ ng thẳng Biết đ c h s góc c a đ ng ta suy th i gian ( i ta đo đ V i lân quang nghi m này, ng 4s) c nh ng th i gian ( ng n (10- Các thí nghi m sau th c hi n b i Wood đo đ c nh ng th i gian ( ng n h n nhiều Wood để ch t phát quang m t đƿa quay t o ch t nh điểm c a ngu n sáng kích thích Nếu s phát quang x y t c th i, quan sát đƿa quay ta ch th y m t điểm sáng Nếu s phát quang kéo dài, ta đ c m t cung sáng D a vào chiều dài c a cung này, Wood xác đ nh đ c th i gian Thí d , m t thí nghi m v i platino cyanua barium, Wood đo đ c Ġ Nh ng th i gian phát quang c c ng n c a ch t l ng đo ph Gaviola, d ng c thiết b nh hình vẽ ng pháp c a O N’2 (II) C’ N’1 C S N1 N2 P (I) H Ánh sáng kích thích phát x t ngu n S, qua tế bào Ker C ch a nitrobenzen đ t gi a hai nicol chéo góc N1 N2, t i ch t phát quang P Ánh sáng t P phát qua tế bào Ker C’(ch a nitrobenzen) đ t gi a nicol chéo góc N’1 N’2 t i quan sát viên O Các tế bào Ker C C’ đ c đ t đ ng b v i m t n tr ng cao tần, gi s có tần s N = 5.106 hertz Nh v y đ iv i chùm tia kích thích chùm tia phát quang, h th ng (I) (II) cho ánh sáng qua m t cách đ ng b v i chu kỳ làĠ giây G i ( = th i gian ánh sáng qua quãng đ ng CPC’ (( < T) Nếu s phát quang x y t c th i khơng có ánh sáng t i Nếu hi n t ng phát quang kéo dài ánh sáng phát b i p, sau p b kích thích m t th i gian t = T - (, t i c’ sau ánh sáng kích thích t i C m t th i gian T, qua đ c h th ng (II) t i Bằng cách gi m quãng đ ng CFC’, nghƿa gi m (, ta làm tĕng t Khi khơng cịn ánh sáng t i 0, ta có t = ( V i ph ng pháp ta đo đ c th i gian ( nh so v i chu kỳ T Kh o sát dung d ch fluoresein, Gaviola đo đ kho ng t 10-8 giây t i 10-9 giây c th i gian phát quang trung bình vào §§8 HI N T NG PHÁT HUỲNH QUANG CH M VÀ PHÁT LÂN QUANG Trong phần trên, ta xét m t lo i phát quang ch có s tham gia c a m c nĕng l ng th ng (m c cĕn b n m c kích thích) Các hi n t ng phát quang nh v y đ c g i phát huỳnh quang đ n gi n M t lo i hi n t ng phát quang th hai có s tham gia c a m c nĕng l ng gi i ẩn (metastable), tr ng h p phát huỳnh quang ch m, ho c phát lân quang M t h t tr c tiếp t m c nĕng l ng c b n E nh y lên m c nĕng l ng gi i ẩn E’ mà ph i qua trung gian c a m t m c nĕng l ng kích thích E* cao h n T m c nĕng l ng gi i ẩn, hai c chế sau x y E* E* E’ E’ E (a) Huỳnh quang chậm E (b) H Lân quang - Ho c h t t đ ng r i tr m c cĕn b n (hình 6a) Đó m t lo i hi n t ng phát huỳnh quang, nh ng có th i gian phát quang kéo dài h n (so v i phát huỳnh quang đ n gi n) Vì v y đ c g i phát huỳnh quang ch m Th i gian phát huỳnh quang trung bình ng v i hi n t ng phát quang ch m vào kho ng t 10-4 giây t i phút, th i gian ng v i hi n t ng phát huỳnh quang đ n gi n kho ng t 10-10 giây t i 10-4 giây - Ho c h t tác đ ng bên ngoài, nh y lên m c kích thích E* cao h n, r i t đ ng r i tr m c cĕn b n Đó hi n t ng phát lân quang (hình 6b), hi n t ng này, m c nĕng l ng gi i ẩn đ c coi hồn tồn bền khơng có tác đ ng c a bên Ngoài ra, ta th y t m c cĕn b n lên m c gi i ẩn, hay t m c gi i ẩn xu ng m c cĕn b n, x y m t cách gián tiếp Th i gian h t nằm m c gi i ẩn kéo dài vơ h n Ta th y m c gi ng nh m t “b y” nĕng l ng Nếu ta h nhi t đ xu ng th p để làm gi m tần s đ ng gi a h t, th i gian phát lân quang tĕng lên Đ i s ng trung bình c a h t m c gi i ẩn kéo dài vơ h n ta h nhi t đ xu ng t i m t m c Ng i ta phân bi t hai lo i phát lân quang ƒ Phát lân quang Perrin, x y v i ch t l ng ch t khí Gi a hai trình h p th phát x , phân t tr i qua m t tr ng thái trung gian ch phát lân quang nh n đ c m t s cung c p nĕng l ng c a môi tr ng ƒ Phát lân quang Becquerel - Lenard, x y v i ch t r n kết tinh Trong trình phát lân quang có m t s “ion hóa n i” M t n t b b t kh i nguyên t phát quang để có m t đ t Khi n t tái h p v i nguyên t s phát x lân quang x y §§9 CH T TĂNG HO T - TÂM Đ C Khi kh o sát s phát quang c a m t ch t, ng i ta th y tr n vào ch t m t ch t kim thích h p s phát quang m nh h n r t nhiều so v i ch t phát quang nguyên ch t lúc đầu Thí d : Tr n th t b t CdI2 PbI2 aceton kết tinh Ta đ c m t phẩm v t có tính phát quang m nh h n nhiều so v i CdI2 tính ch t Ta b o ch t CdI2 đ c tĕng ho t ch t kim đ a vào (Pb) đ c g i ch t tĕng ho t Ch t ban đầu (CdI2) đ c g i ch t cĕn b n M t ch t phát quang có ch t tĕng ho t, thí d tr ng h p CdI2 tĕng ho t b i chì, đ c ký hi u nh sau : CdI2 (Pb) T ng t ta tĕng ho t CdI2 b i đ ng hay Mn.Sulfur kẽm tĕng ho t b i Ag, Cu, T l c a ch t tĕng ho t ch t cĕn b n có nh h ng rõ r t t i c ng đ phát quang ta có m t t l xác đ nh để c ng đ phát quang m nh nh t S hi n di n c a ch t tĕng ho t không nh ng làm tĕng c ng đ phát quang mà cịn làm thay đ i ph phát quang Ng c l i v i s tĕng ho t, s hi n di n c a ch t nh Fe, Co, Ni làm m t tính phát quang c a m t ch t Các kim ch t đ c g i “tâm đ c“ Thí nghi m cho th y rõ hi n t ng nh ng ng i ta ch a thể gi i thích đ c t i §§10 S NH Y HÓA Ta xét s phát quang c a ph t phát calci Ca3(PO4)2 Nếu ch t tĕng ho t Mangan kích thích tia âm c c phát quang ánh sáng đ Nh ng kích thích tia t ngo i 2500Ao l i không phát quang Nếu tĕng ho t Sêri (Ce) kích thích tia t ngo i (2500Ao) th y phát quang ánh sáng t ngo i 3500Ao Bây gi tĕng ho t c Ce Mn kích thích ánh sáng 2500Ao ta th y ánh sáng phát quang g m c v ch 3500Ao v ch nói Ng i ta gi i thích nh sau: Khi đ c kích thích tia 2500Ao, Ce chuyển nĕng l ng kích thích cho ch t tĕng ho t Mn, nh v y, m t cách gián tiếp, ph t phát calci v i ch t tĕng ho t Mn b kích thích b i tia 2500Ao S chuyển nĕng l ng gi a hai tâm sáng nh (t tâm sáng có ch a Ce sang tâm sáng có ch a Mn) đ c g i s nh y hóa Ce đ c g i ch t nh y hóa Ch ng XII LASER §§1 S PHÁT MINH LASER Vi c phát minh tia Laser b t ngu n t c g ng c a nhà khoa h c mu n tìm đ c cách s n xu t lu ng sóng vơ tuyến có b c sóng th t ng n Trong kỹ thu t vô tuyến, ng i ta biết : Mu n t o đ c lu ng sóng vơ tuyến có b c sóng ng n ph i có máy phát sóng có kích th c nh Nh v y, kỹ thu t gia tr c m t v n đề nan gi i : Không thể chế t o đ c máy phát sóng có kích th c nh Để gi i khó khĕn này, ng i ta ngh t i lo i máy phát sóng vơ nh có s n thiên nhiên : Đó nguyên t , phân t v t ch t Th c v y, biết ánh sáng lo i sóng n t có đ dài sóng ng n phát b i nguyên t hay phân t V y s bế t c nói c a ngành vơ tuyến, ngun t c đ c gi i Tuy nhiên, m t v n đề r t khó đ t tr c nhà khoa h c, kỹ thu t là: Làm b t máy phát sóng tí hon ho t đ ng theo ý mu n c a ng i Vì biết, s phát sóng ánh sáng c a nguyên t , phân t x y hoàn toàn ng u nhiên, t phát, không điều khiển đ c Các nguyên t m t ngu n sáng phát ánh sáng theo t t c m i ph ng v i vơ s b c sóng khác Các sóng đ c phát khơng có liên h v i biên đ nh pha M t ngu n sáng nh v y khơng có l i ích kỹ thu t vơ tuyến Q trình gi i v n đề (điều khiển đ c b c x phát b i nguyên t , phân t ) đ a đến s phát minh MASER (viết t t c a Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) Hai nhà bác h c Liên Xô Prôkhôrôp Basôp nhà bác h c Mỹ Townes nh ng ng i đóng góp r t nhiều vi c đ a đến phát minh (lãnh chung gi i Nobel v t lý nĕm 1964) Máy Maser đ c th c hi n nĕm 1954 Mỹ Liên Xô Tháng 7/1960, máy Laser xu t hi n cơng trình c a Maimain §§2 S PHÁT X KÍCH Đ NG Ta biết s phát x b i h t (nguyên t , phân t , ion) ngu n sáng thông th ng trình x y m t cách t phát, hoàn toàn ng u nhiên Khi nh n đ c m t nĕng l ng thích h p, h t t tr ng thái bền nh y lên tr ng thái kích thích có m c nĕng l ng cao h n Sau m t th i gian, h t r i tr tr ng thái bền phóng thích nĕng l ng (đã h p th ) d i d ng ánh sáng, nghƿa phát photon Nĕm 1917, nghiên c u trình t ng tác gi a ánh sáng v t ch t, Einstein cho : Không nh ng h t phát x m t cách ng u nhiên nh mà cịn phát x tác đ ng c a bên Khi ta chiếu vào h m t b c x , h t m c nĕng l ng kích thích E2 r i tr cĕn b n E1 phát b c x : Đó hi n t ng b c x kích thích đ ng (hay b c x ng, b c x c ng b c) Đây c s ho t đ ng c a máy Laser Bây gi ta xét tr ng h p đ n gi n : h t thay đ i gi a hai m c nĕng l ng E1 (cĕn b n) E2 (kích thích) Khi ta kích thích quang t (photon) có nĕng l ng hν = E2 – E1 Thì h t t m c E1 nh y lên m c E2 Gi s vào m t th i điểm t, h kh o sát có n1 h t m c cĕn b n E1 n2 h t m c kích thích E2 S h t t m c E1 nh y lên m c E2 th i gian t th i điểm t t i th i điểm t’ = t + dt : - dn1 = Bn1 ζ dt B : m t h s d ( : m t đ nĕng l ng, đ c g i xác xu t h p th ng kích thích S h t ng u nhiên r i tr m c cĕn b n th i gian là: - dn2 = A n2 dt A:h s d ng, đ c g i xác xu t phát x t nhiên S h t phát x kích đ ng th i gian là: - dn*2 = Bn2 ζ dt B: xác xu t phát x kích đ ng, gi thuyết xác xu t h p th Khi h đ t t i s cân nhi t đ ng l c h c, s h t m c E2 không thay đ i, v y s h t lên m c E2 ph i s h t r i tr m c cĕn b n Hay Suy - dn1 = - dn2 – dn*2 Bn1 ζ = (A + B ζ) n2 Bn1 ζ dt = A n2 dt + Bn2 ζ dt V yĉ Nghƿa s h t m c nĕng l ng kích thích E2 (cao h n) bao gi h n nĕng l ng cĕn b n E1 (th p h n) m c Tóm l i, ta chiếu vào h m t chùm tia sáng kích thích có nĕng l ng photon h( m t th i gian dt làm cho m t s h t t tr ng thái c b n E1 nh y lên tr ng thái kích thích E2 (s h p th ), th i gian đó, m t s h t t m c E2 t phát r i tr E1, m t s h t khác b đ ng v i photon kích thích r i tr E1 (s phát x ng u nhiên phát x kích đ ng) Nh ng luôn n2 < n1 Do đó, photon kích thích h( g p h t m c E1 nhiều h n g p h t m c E2, nghƿa hi n t ng h p th m nh h n hi n t ng phát x ánh sáng Vì v y, điều ki n bình th ng, qua m t môi tr ng v t ch t bao gi ánh sáng b yếu Khi m t photon h( g p m t h t tr ng thái kích thích làm h t r i tr m c cĕn b n photon đ c h t phóng thích h( (nĕng l ng h t h p th t E1 lên E2), photon m i sinh hoàn toàn gi ng photon kích hv E2 đ ng (về h ng đi, b c sóng, sóng, pha, tính phân c c) hv Nh v y kết qu c a s kích đ ng t m t photon t i h t, ta đ c hai photon phát x hv H E1 §§3 S KHUY CH Đ I ÁNH SÁNG ĐI QUA M T MÔI TR NG Bây gi ta th gi thuyết có m t tr ng h p: Trong m t môi tr ng s h t tr ng thái kích thích l n h n s h t tr ng thái cĕn b n : n2 > n1 Trong tr ng h p này, photon kích đ ng g p h t tr ng thái kích thích nhiều h n tr ng thái cĕn b n Khi hi n t ng b c x m nh h n hi n t ng h p th kết qu ng c v i tr ng h p trên, truyền qua môi tr ng, ánh sáng m nh h n lên Th c v y, m t photon kích đ ng g p m t h t tr ng thái kích thích gây s phát x m t photon thành hai C nh s photon tĕng lên r t nhanh, Và truyền qua môi tr ng, ta đ c m t chùm tia sáng có c ng đ m nh Nh v y, v n đề là: Mu n có m t chùm tia sáng c c m nh cách đ c khuyếch đ i lên nh trên, ta ph i làm cách có n2 > n1 Đó s “đ o ng c dân s “ Môi tr ng b đ o ng c dân s nh v y đ c g i mơi tr ng ho t tính Để s h t có nĕng l ng cao nhiều h n h t s h t có nĕng l ng th p, ng i ta ph i cung c p nĕng l ng cho môi tr ng, ph i “b m” nĕng l ng cho M t cách làm ngh ch đ o dân s ph ng pháp “b m” quang h c Kỹ thu t đ a đến gi i Nobel v t lý cho nhà bác h c Pháp Kastler nĕm 1966 (cơng trình c a Kastler đ c th c hi n t nĕm 1950) Kastler dùng m t chùm tia sáng có c ng đ m nh làm b m để b m nĕng l ng cho môi tr ng khiến tr thành ho t tính Ph ng pháp b m quang h c th ng đ c dùng v i ch t r n ch t l ng V i laser khí, ng i ta th ng ngh ch đ o dân s cách phóng n khí §§4 B C NG H NG V i điều ki n n2 > n1, môi tr ng cho kh nĕng th c hi n s khuyếch đ i c ng đ ánh sáng, nh ng mu n có đ c m t chùm tia Laser có đ c tính đ nh h ng cao đ ch có mơi tr ng ho t tính ch a đ , mà cịn cần m t b ph n g i b c ng h ng B ph n v a có tác d ng tĕng c ng c ng đ ánh sáng, v a có tác d ng đ nh h ng chùm tia laser phóng kh i máy Trong tr ng h p đ n gi n nh t, b ph n c ng h ng g m hai g ng phẳng M1 M2, thiết trí hai đầu máy Các photon có ph ng di chuyển thẳng góc v i hai g ng d i đi, d i l i nhiều lần môi tr ng ho t tính Nh v y b ph n c ng h ng đóng vai trị nh m t b y ánh sáng Trong ph n chiếu qua l i nh thế, photon đ p vào h t tr ng thái kích thích, làm phóng thích photon khác Các photon l i ph n chiếu qua l i gi a M1 M2, đ p vào h t tr ng thái kích thích l i làm b t photon m i n a, c nh c ng đ ánh sáng tĕng lên r t m nh Các photon không di chuyển thẳng góc v i hai g chúng b l t ngồi máy ng sau m t h i di chuyển, §§5 TH M PHÁT X KÍCH Đ NG Ta nh n th y cách c u t o c a máy laser, m t phần nĕng l ng b m t s ph n chiếu hai g ng M1, M2 s nhi u x làm l ch ph ng di chuyển c a photon Do đó, ta ch th c s có hi n t ng khuyếch đ i c ng đ ánh sáng công su t P sinh s phát x kích đ ng l n h n cơng su t P’ b m t Ta có P= dw dn hν = dt dt dn/dt s photon phát s phát x kích đ ng m t đ n v th i gian dn − dn 2* (− dn ) = − = (n − n1 )B ζ dt dt dt V y P = (n2 – n1)B ( h( * M t nĕng l ng ph n chiếu : Trên th c tế, nĕng su t ph n x ( c a g ng bao gi nh h n Do m t phần ánh sáng b m t s ph n x g ng C ng đ ánh sáng m t m t đ n v th i gian s ph n x : dt −I = dt px T1 L = chiều dài gi a hai g T1 = v i L C (1 − α ) ng M1 M2 C = v n t c truyền sáng * M t nĕng l ng nhi u x : M2 M1 D L H M t phần ánh sáng b m t hi n t ng nhi u x ánh sáng t i g M1 M2 C ng đ ánh sáng m t m t đ n v th i gian hi n t ng : dI −I = dt nx T2 C ng v i ng đ gi m t ng c ng : ⎛1 dI = − I ⎜⎜ + dt ⎝ T1 T2 V i 1 = + T T1 T ⎞ −I ⎟⎟ = ⎠ T T2 = D2 Cλ Máy t t T có tr s l n, nĕng l nh ng m t hi n t T điều ki n P > P’ hay (n2 – n1) B( h( > P’, ta suy p' n − n1 > Bζhν P' = ζ T (tr s d ng) ⇒ n − n1 > Bh ν T ng P’ đ c tính b i cơng th c Nh v y mu n có đ c s khuyếch đ i c ng đ ánh sáng, không nh ng ta ph i có điều ki n n2 > n1 mà n2 – n1 ph i l n h n m t tr s (d ng) xác đ nh Tr s đ c g i thềm phát x kích đ ng Ta có tr s l n thềm phát x kích đ ng th p Ch vào n2 – n1 v t qua thềm, m i có ánh sáng laser phát §§6 CÁC Đ C TÍNH C A TIA LASER Tính đ n s c Các photon phát x kích đ ng mang m t nĕng l ng h( nên ánh sáng r t đ n s c Nếu xét ánh sáng phát b i ng c h ng t o tr ng h p laser, bề r ng PP’ c a v ch 6943Ao hẹp kho ng 10-4 lần so v i bề r ng QQ’ c a v ch tr ng h p phát x thông th ng I IM IM 2 Tính điều h p V i m t ngu n sáng thông th ng, ánh sáng phát b i h t ánh sáng không điều h p H (Ao) nhau, nghƿa khơng có m t s liên h o) pha gi a ch n đ ng phát b i h t Trong λ (A tr ng h p ngu n sáng laser, photon phát 6943 đ ng pha nên ánh sáng laser m t chùm ánh sáng điều h p Chính v y, chùm tia laser gây nh ng tác d ng r t m nh (t ng h p ch n đ ng đ ng pha) Q P P’ Q’ Tính song song Chùm tia laser phát song song v i tr c, v i m t góc loe r t nh Nĕm 1962, m t chùm tia laser đ c chiếu lên m t trĕng có góc loe x 10-5 rad §§7 CH T O LASER Laser h ng ng c (Ng c h ng t o) M1 M2 H H ng ng c (Rubis) tính thể oxid nhơm Al2O3 có l n m t l ng nho ion Cr +++, ion Cr +++ đóng vai trị h t ho t tính Lo i máy g m m t h ng ng c hình tr dài vài cm, đ ng kính vài mm (gần ng i ta dùng h ng ng c t i 20cm) để làm đ o ng c dân s Khi máy t n phóng n vào đèn Xênon, đèn phát xung ánh sáng có c ng đ r t m nh r i vào h ng ng c m t th i gian ng n Các xung phát liên tiếp b m nĕng l ng để biến mơi tr ng thành ho t tính Các photon đèn phát t i thẳng góc v i h ng ng c Các ion Cr +++ h p th ánh sáng vùng vàng l c c a đèn chiếu t i, nh y t m c nĕng l ng c b n E1 lên m c nĕng l ng E3 Đ i s ng m c r t ng n nên gần nh t c th i h t Cr +++ r i xu ng m c nĕng l ng E2 có đ i s ng dài (( 5.10-3s), v y h t m c E2 m i l n h n s h t m c E1 Khi b kích thích, ion Cr +++ t E2 r i tr m c cĕn b n E1 phát ánh sáng đ có đ dài sóng 6.943Ao photon di chuyển song song v i tr c c a h ng ng c, b d i d i l i gi a hai g ng M1 M2 khiến s photon tĕng lên nhanh g p b i, v t qua thềm phát x kích thích, tia laser b n ngồi E3 E2 6943A H.5 E1 Nh v y ta th y laser h ng ng c t o đ ho t đ ng theo chế đ phát xung Tia laser b n cách ch ng vài phút, tác đ ng m i lần m t th i gian r t ng n (( 10-6s) phát m t nĕng l ng ( 0,1 joule, nghƿa có cơng su t 105 watt (trong th i gian tiêu th t i 1.000J) i ta chế t o đ Ng c laser h ng ng c phát x liên t c nh ng công su t r t yếu Laser khí He – Ne Trong h n h p này, Ne ch t chính, cịn He ch đóng vai trị trung gian (ch t môi) S dƿ ph i cần ch t m i nĕng su t h p th c a Ne nh t m c nĕng l ng c a Ne hẹp nên kích thích tr c tiếp Ne g p ph i khó khĕn ph i có ánh sáng kích thích r t đ n s c ng ch a h n h p khí He – Ne có hình tr dài 1m đ ng kính 25mm Hai đầu ng hai t m kính su t A B nghiêng cho góc t i c a tia sáng góc t i Brewster (để làm gi m ánh sáng m t ph n chiếu) A B iB M1 H M2 Nguyên t He b kích thích nh y t m c c b n E1 lên m c E4 chuyển nĕng l c a nguyên t Ne m c c b n ng He* + Ne Æ Ne* + He He* Ne* E4 E4 E3 6328Ao E2 E1 H He Ne E1 Các nguyên t Ne m c nĕng l ng kích thích nh y xu ng m c E3 r i r i xu ng E2 phát ánh sáng đ 6328Ao S h t m c E2 nh nên s đ o ng c dân s d th c hi n h n s phát x ch đòi h i m t thềm nĕng l ng t ng đ i nh h n tr ng h p Laser h ng ng c Laser He – Ne ho t đ ng theo hế đ phát x liên t c nh ng công su t r t yếu (vài miliwatt) Tia sáng Laser b n qua l th ng g ng M2 Ngày nay, ng i ta th c hi n đ r n, l ng hay khí ch t bán d n §§8 c s phát x laser v i r t nhiều môi tr ng khác : NG D NG C A LASER - Dùng để t o m t đ nĕng l ng r t l n, nhi t đ cao - Vì tính đ n s c nên r t đ c d ng vi c áp d ng vào giao thoa kế h c - Áp d ng vào ngành vô tuyến n - Đo kho ng cách đ nh v trí - Trong y khoa để gi i phẩu tế bào - H ng d n m c tiêu - Ch p nh tồn ký v.v… §§9 GI I THI U V QUANG H C PHI TUY N Quang h c kh o sát v i ngu n sáng thông th ng (không ph i ngu n laser) đ c g i quang h c tuyến tính Các ngu n sáng thông th ng cho ta chùm b c x v i c ng đ n tr ng t ng đ i yếu (kho ng 103 V/cm) so v i c ng đ n tr ng bên nguyên t (t 107 V/cm đến 109 V/cm) Khi chùm tia b c x truyền qua m t mơi tr ng t o véct phân c c nĠ m t hàm tuyến tính theo n tr ngĠ c a b c x truyền qua ( ) ( ) r r r r P γ ,t = λE γ ,t Trong mơi tr ng đẳng h tính c a môi tr ng ng, ( m t vô h ng đ c g i đ c m n môi tuyến Trong m t môi tr ng d h ng t nhiên, ta ph i thay biểu th c b i biểu th c tens V i m t thành phần Pi c aĠ, ta có: ( ) ( ) r r r Pi γ , t = λ ij E j γ , t Trong (ij phân t c a m t tens c p 2, g i tens đ c m n mơi tuyến tính Trong quang h c tuyến tính, ta th y tính ch t quang h c c a mơi tr ng tùy thu c vào tần s c a b c x truyền qua không tùy thu c vào c ng đ n tr ng c a b c x Sau s đ i c a b c x laser, v i chùm tia laser có c ng đ n tr ng m nh (t 105 V/cm t i 108 V/cm), x p s v i c ng đ n tr ng bên nguyên t Ng i ta th y tính ch t quang h c c a mơi tr ng không nh ng tùy thu c vào tần s c a b c x t ng tác mà tùy thu c c ng đ n tr ng c a b c x Đ ng th i ghi nh n đ c nhiều hi u ng quang h c m i s t ng tác c a chùm t i laser v i môi tr ng T đó, hình thành m t ngành quang h c m i, đ c g i quang h c phi tuyến tính Danh t b t ngu n t biểu th c phi tuyến tính gi a véct phân c c nĠ n tr ngĠ ta có biểu th c t ng quát h n gi aĠ vàĠ ( ) r Pi = ∑ λij E E j j Trong tens đ c m n môi ( ph thu c vào n tr ngĠ Khai triển (ij (E) theo lũy th a c a c ng đ n tr ng v i s gần b c nh t, ta có : (r) λ ij E = λ ij + ∑λ ij Ek k V y ta có biểu th c phi tuyến tính gi aĠ vàĠ nh sau: Pi = ∑ λij E j + ∑ λijk E j E k j jk Trong (ij phân t c a tens đ c m n mơi tuyến tính (ijk phân t c a tens đ c m n môi phi tuyến Pi = t ∑λ E j thành phần véctơ phân cực tuyến tính = ∑ λijk E j E k thành phần véctơ phân cực phi tuyến ij j Pi pt j ,k Ta có §§10 S L Pi = Pit + Pipt CV M TS HI U NG QUANG PHI TUY N S phát sinh sóng h a tần b c hai (SHH) Đó hi n t ng chiếu vào mơi tr ng m t chùm laser có tần s ( b c x ló kh i mơi tr ng, ta th y xu t hi n thêm m t b c x m i có tần s 2( Ta th c hi n s phát SHH cách cho m t chùm tia laser h ng ng c có cơng su t trung bình (( 10 kw) h i t vào m t m t b n tinh thể th ch anh Trong ánh sáng ló, ng i ta th y xu t hi n m t b c x m i có b c sóng m t n a b c sóng c a laser h ng ng c SHH này, thí nghi m có c ng đ r t yếu (≈ miliwat) Cần l u ý không ph i m i môi tr ng có kh nĕng phát SHH Thí d khơng thể t o s phát SHH v i m t môi tr ng đẳng h ng ho c v i m t tinh thể có tâm đ i x ng ngh ch đ o Lý thuyết th c nghi m cho th y để làm tĕng hi u su t biến đ i t sóng c b n (laser chiếu t i môi tr ng) thành SHH, ng i ta ph i cho chùm tia laser (song song ho c h i t yếu) qua m t tinh thể theo m t ph ng đ c bi t cho chiết su t c a sóng c b n c a SHH Điều ki n đ c g i s điều h p chiết su t Trong thí nghi m c a nhóm Maker Giordmaine th c hi n v i tinh thể KDP (KH2PO4) v i laser h ng ng c, ng i ta th y ph ng đ c bi t làm v i tr c quang h c c a tinh thể m t góc ( 50o S phát sóng h a tần b c ba (SHB) Hi n t ng phát sóng h a tần b c ba đ c th c hi n v i calcit b i nhóm nghiên c u Terhune, sóng m i phát sinh có tần s g p ba lần tần s b c x laser c b n S t h p tần s Đây đ tr ng c coi hi u ng biến đ i t ng quát h n tần s b c x t ng tác v i môi Các thí nghi m t h p tần s đ c th c hi n tinh thể TGS (Triglycine Sulphate) nhi t đ c a N2 l ng v i hai chùm tia laser có hi u s b c sóng (( = 8Ao, ng i ta ghi nh n đ c, SHH, m t b c x t ng tần ((1 + (2) Ng i ta th c hi n đ b c x hi u tần (ν1 - ν2) Các thí nghi m đ c thí nghi m ghi nh n đ c s phát sinh c a c th c hi n lần nĕm 1962 S h i t c a chùm tia sáng Khi chiếu m t chùm tia laser song song qua m t mơi tr ng, thí d CS2, chùm tia laser làm cho môi tr ng tr thành khơng đ ng tính; chiết su t c a mơi tr ng tĕng dần t ngồi vào trung tâm chùm tia, khiến chùm tia laser b h i t l i Nĕng l ng c a chùm tia thay b tiêu tán nh tr ng h p thơng th ng, đ c t p trung l i m t kênh ánh sáng có thiết di n hẹp H S biến m t gi i h n đ hi u ng quang n V i chùm tia laser có c ng đ đ t t i giá tr đ m nh, hi u ng quang n x y v i nh ng tần s th p h n tần s ng ng TÀI LI U THAM KH O Optique, G Bruhat, Masson Paris, 1959 Cours de Physique, Devore & Annequin, VuiBert Paris, 1965, Optics, Francis Weston Sears, Addison – Wesley Publishing London, 1964 Company, INC Fundamental University Physics, Alonso – Finn, Addison – Wesley Publishing, Company, INC LonDon, 1970 Giao thoa, Nguy n Chung Tu, Trung tâm H c li u B Giáo d c (Sài gòn), 1969 Nhi u x , Nguy n Chung Tu, Trung tâm H c li u B Giáo d c (Sài gòn), 1969 Phân c c, Nguy n Chung Tu, Trung tâm H c li u B Giáo d c (Sài gòn), 1969 Ph h c, Nguy n Chung Tu, Trung tâm H c li u B Giáo d c (Sài gòn), 1969 Luminescence, G Monod – Herzen, Dunod Paris 1966 10 Holography And Its Application, Yu I Ostrovsky, Mir Pulishers Moscow, 1977 11 Bases Physiques De’ Electronique, L Tarassov, Quantique - Mir Moscow, 1979 “GIÁO TRÌNH QUANG H C” c a khoa V t Lý, tr ng Đ i h c S ph m Tp H Chí Minh, đĕng ký phát hành n i b nĕm 2001 Ban n b n phát hành n i b ĐHSP đánh máy ch p 300 cu n kh 14 x 20,5, xong ngày 10 tháng 01 nĕm 2002 ... viên đ t kết qu t t trình h c t p, nghiên c u Quang h c Ng So n gi Nguy n Tr n Trác – Di p Ng c Anh Ch ng I QUANG HÌNH H C SS1 NH NG Đ NH LU T C B N C A QUANG HÌNH H C Chúng ta s d ng khái ni... biến thiên m t cách liên t c, đ ng gãy khúc tr thành đ ng cong A’ S’ A S M T.D HÌNH L p khí bao quanh trái đ t có m t đ gi m dần theo chiều cao, chiết su t gi m dần theo chiều cao m t mơi tr ngl... m tầng M t tầng c a m t t quang đo n thẳng P’P” nằm quang tr c Tầng th hai đ i x ng tròn xoay quanh quang tr c Giao tuyến c a tầng v i hình vẽ đ ng cong M1P’M2 Nếu h ng nh c a điểm P E’ (hình