Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn TanThực hiện Làm ra Thiết kế Kết luận Đánh giá Chọn Quyết định Dánh giá So sánh Thảo luận Phán đoán Tranh luận Cân nhắc Phê phán Ủng hộ Xác định B
Trang 1Ssp +
aaa BO GIAO DUC VA DAO TAO
TRUONG DAI HOC SU PHAM THANH PHO HO CHi MINH
KHOA VAT LY
lie
LUAN VAN TOT NGHIEP
(K31,2005-2009)
GIAO VIEN HUONG DAN : THAY TRAN VAN TA!
SINH VIÊN THỰC HIỆN : VŨ THANH NGHỊ
TP HÒ CHÍ MINH
THANG 5/2009
Trang 2Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
PHAN MO DAU
I Lí do chọn đề tai:
Trong thời đại khoa học công nghệ thông tin phát triền,những ứng dụng vào thực tiễn
ngày càng rộng.Một trong những lợi ích đó là giúp cho ngành giáo dục
Đề kết thúc một giai đoạn trong quá trình học tập là những bài kiểm tra Từ trước tới
giờ hâu như các bài kiểm tra đều là tự luận.Hình thức tự luận tuy lợi ích về kinh tế
nhưng hiệu quả học tập không cao vì nó chỉ đánh giá kiến thức vỏn vẹn trong 4-5 câu
với thời gian là một tiết nó sẽ không bao phủ một lượng kiến thức học sinh đã học trong
nhiều tiết.Vì vậy hình thức trắc nghiệm ra đời.Trắc nghiệm là hình thức đánh giá khá
hoàn chỉnh kiến thức của học sinh từ lí thuyết cho đến bài tập Với số lượng câu hỏi
nhiều giúp ta có thé bao quát hết lượng kiến thức học sinh học trong 1-2 chương nên kết
quả ấy cũng chính xác Làm trắc nghiệm sẽ không học vẹt mà bắt buộc học sinh cần
phải suy nghĩ đề có thé lựa chọn đáp án đúng.
Trong môi trường Dai học, sinh viên tự học là chủ yếu, người thay đóng vai trò là người
cung cấp tai liệu và kiến thức trong giáo trình và hướng dẫn cách tự nghiên cứu Vì thé
để trở thành người thầy tương lai giỏi thi các sinh viên phải nắm vững và trau doi kiến
thức mình học được.
Môn Quang học là một học phần quan trọng trong Vật lý, với số lượng kiến thức nhiều
nhưng số tiết thì giới hạn trong một học kỳ cho nên đòi hỏi sinh viên cần vững kiến
thức đề có thê tự học.
Dé chuẩn bj cho chương tiếp theo thì cần phải khao sát những gì các sinh viên năm II
nắm được trong chương trước Vì vậy, kiểm tra giữa kỳ là một bước quan trọng dé qua
đó biết được sinh viên nắm được tới đâu và đánh giá khá năng học tập của từng sinh
viên Đó la lý do tôi chọn đề tai
H Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các kỹ thuật xây dựng một đề trắc nghiệm
- Kiểm tra khảo sát trình độ bằng phần mềm
Ill Đối tượng nghiên cứu đề tài:
- Sinh viên năm II khoá 2007- 201 1.
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang!
Trang 3Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
IV Gidéi hạn nghiên cứu:
- Hệ thông câu hỏi dựa vào chương Nhiéu xạ- sách giáo trình cho sinh viên do giảng
viên trường Đại học Sư phạm Thành phố Hỗ Chí Minh biên soạn.
Vv _ Phương pháp:
- Nghiên cứu, tìm hiệu, tham khảo, phân tích và tông hop.
- Thực nghiệm, thu hỏi những số liệu từ đó đưa ra những nhận xét.
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang2
Trang 4Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Chương 1 CO SỞ VE LÍ LUẬN VE KIEM TRA ĐÁNH GIA BANG
TRAC NGHIEM KHACH QUAN
INhu cầu do lường,đánh giá trong giáo dục:
Dé có kết quả sau một quá trình học tập va rèn luyện thì chúng ta cần phải kiểm tra,
đánh giá sự nỗ lực học tập của học sinh.Việc đánh giá là một quá trình hình thành
những nhận định,phán đoán về kết quả của công việc.Dựa vào sự phân tích của thôngtin thu được đối chiều với những mục tiêu tiêu chuẩn đề ra giáo viên hiểu về kha năng
tiếp thu kiến thức cũng như những sai lầm trong việc nhận thức kiến thức đó dé từ đó
giáo viên rút ra những phương pháp điều chỉnh thích hợp dé nâng cao chất lượng ,hiệu
quả.
Có các loại đánh gia:
-Đánh giá khởi sự: coi học sinh có những kiến thức kĩ năng cần thiết dé có thẻ tiếp thunhững nội dung mới được chưa,Học sinh đạt được mục tiêu nào roi?
-Đánh giá hình thanh:theo dõi sự tiến bộ của học sinh trong thời gian giảng day nhằm
mục đích cung cấp sự phản hồi cho ca thay lẫn trò.Sự phan hôi này có thể cung cap
thông tin cho thây giáo dé điều chỉnh việc giảng đạy và tô chức phụ đạo cho học sinh
-Đánh giá chân đoán: Phát hiện nguyên nhân căn bản của những khiếm khuyết và đề rabiện pháp sửa chữa.
Muốn đánh giá chính xác cần phải đo lường
Đo lường là quá trình mô tả bằng một chỉ số,mức độ cá nhân đạt được (hay đã có) một đặc diém nao đó như khả năng ,thai độ
H Các dụng cụ đo lường:
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang3.
Trang 5Tự luận Khách quan
Tiểu luận Câu ghép đôi Câu điện khuyết
Câu trả lời ngắn Câu dung
Cau nhiêu lựa chọn
HI Hình thức trắc nghiệm khách quan:
~Trắc nghiệm là: dụng cụ hay phương thức hệ thông nhằm đo lường thành tích của một
cá nhân so với cá nhân khác với những yêu cầu nhiệm vụ học tập được dự kiến
Số liệu thu thập cho 2 thông tin:
-Mức độ người học thực hiện được tiêu chí ấn định(trắc nghiệm tiêu chi)
-Sự xếp hạng tương đối của các cá nhân liên quan đến mức độ thực hiện của họ về bài
trắc nghiệm(trắc nghiệm chuân mực)
a) Sự khác biệt giữa luận đê và trắc nghiệm khách quan:
Luận đẻ Trắc nghiệm
+ Soạn dé nhanh ,khó cham,diém không | *Soạn đề tốn nhiều thời gian nhưng dễ
thực sự chính xác cham bài điểm số công bằng, không phụ
+ Số câu hỏi ít và nội dung kiến thức kiểm | thuộc người cham
tra không nhiều + Số câu hỏi nhiều có thể khảo sát nhiều
khía cạnh
+ Học vet ,học tủ + Tránh học vet ,học tủ
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang4
Trang 6Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
+ Thay lôi tư duy ,khả năng diễn giai,sip | +Bi han chế kha năng trình bày,diễn đạt
b)Giống nhau:
Cả hai phương pháp này đều dùng đẻ:
~Ðo lường thành quả học tập
-Khao sát kha năng hiểu và áp dụng nguyên lí
-Khao sát khả năng suy nghĩ có phê phan
-Khao sát khả năng giải quyết vấn dé mới
-Khảo sát khả năng sử dụng những lựa chọn thích hợp theo lỗi tư duy
-Chỉ ra sai lầm trong nhận thức dé rút ra kinh nghiệm cho bản thân
IV Trắc nghiêm khách quan nhiều lựa chon(TNKQ NLC):
Câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn là loại câu gồm có hai phan:Phan gốc và phan lựa chon.Phan gốc la câu hỏi hay câu bỏ lửng.Phân lựa chọn gồm một ý trả lời
đúng nhất và các ý sai có vẻ đúng và hấp dẫn đối với học sinh không hiểu bài rõ gọi là
môi nhử.TNKQ NLC thường có 4 lựa chọn.
Ưu điềm :
-Giảm khả năng đoán mò của học sinh vì xác suất may rủi là 25%
-Yéu cau học sinh phân tích khá ki vì câu nào cũng hoi đúng giỗng nhau
-Câu hỏi đa dang phong phú vì đo được nhiều khả năng nhận thức của học sinh:biết
;hiểu vận dụng
-Bằng các phần mềm có thé đánh gia những câu hỏi nao là khó ,đễ,mơ hồ đề từ đó
người ra dé chỉnh sửa cho phù hợp
-Cho kết quả nhanh chóng ,chinh xác
-Tinh khách quan khi cham điềm
Khuyết điểm:
-Câu TNKQ NLC khó soạn thảo vì người soạn phải mat nhiều thời gian và công sức dé
soạn câu có chất lượng và moi nhử hap dẫn
-Bước 1:
SVTH: Vũ Thanh Nghị TrangS_
Trang 7Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
Xác định mục dich kiểm tra:dé xác định mức độ khó dé hay số lượng câu va thời giantương ứng
Định nghĩa Mô tà Thuật lại Viết
Nhận biết Nhớ lại Gọi tên Kể ra
Lựa chọn Tìm kiếm Tìm cái phùhợp Kê lại
Chỉ rõ vị trí Chỉ ra Phát biểu Tóm lược
Hiểu
Giải thích Cắt nghĩa So sánh Đối chiếu
Chỉ ra Minh họa Suy luận Đánh giá
Cho ví dụ Chỉ rõ Phân biệt Tóm tắt
Trình bảy Đọc
Vận dụng
Sử dụng Tính toán Thiết kế Vận dụng
Giải quyết Ghi lại Chứng minh Hoàn thiện
Dự đoán Tìm lại Thay đôi
Ước tính Sắp xép thứ tự Điều khién
Phân tích
Phân tích Phân loại So sánh Tìm ra
Phân biệt Phân cách Đối chiếu Lập giả thuyết
Lập sơ đỏ Tach bạch Phân chia Chọn lọc
Tổng hợp
Tạo nên Soạn Đặt kế hoạch Kê lại
Kết hợp Đề xuất Giảng giải Tổ chức
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang6
Trang 8Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
Thực hiện Làm ra Thiết kế Kết luận
Đánh giá
Chọn Quyết định Dánh giá So sánh
Thảo luận Phán đoán Tranh luận Cân nhắc
Phê phán Ủng hộ Xác định Bảo vệ
b)Thiết kế dàn bài trắc nghiệm:
Biệt Hiệu Vận dụng | Tông cộng | Tỉ lệ
Nội dung
Nhituxa '7 is ‘10 125 130%
Fraunhofer
zBước 5:
Lựa chọn câu hỏi trắc nghiệm
Ban đầu khi mới viết thi sự khó dé của một câu là đánh giá khách quan của giáo
viên.Chỉ qua đợt kiểm tra mới có sự phản hồi của học sinh dé từ đó chỉnh sửa cho ra để
mới phù hợp với trình độ học sinh
-Bước 6:
Trình bày bài kiếm tra
Các câu trắc nghiệm phải rõ ràng không viết tat.néu có thì phải chú thích.Những từ cần
nhắn mạnh thì gạch đưới hay in đậm
Trên phiêu trả lời phải đặn do qui ước đánh dấu chọn hay bỏ chọn và chọn lại đáp án cũ
c)Nguyén tắc soan thảo câu TNKQ NLC:
Phan gốc can diễn đạt mạch lac,rd ràng đây đủ van dé can hoi.Phan lựa chon thì ngắn
Trang 9Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
-Bước 1:
Lựa chon nội dung và viết ý tưởng ra giấy.Những ý tưởng cần được lựa chon sao cho
việc phân hoá học sinh rõ ràng
-Bước 2:
Viết câu trắc nghiệm
Viết phần góc trước:Dây là câu hỏi hay câu bỏ lửng nhưng phải day đủ ý.hay diễn đạt
được nội dung cần hỏi
Xếp câu trả lời đúng vàomột trong các vị trí A,B,C,D một cách ngẫu nhiên
Thêm các mỗi nhử vào vị trí
-Bước 3:
Cân tham khảo ý kiến nhiều người có kinh nghiệm giảng dạy về tính đúng sai của các
câu trắc nghiém,vé mức độ của các mỗi nhử
-Bước 4:
Dua các bài đi kiểm tra và từ kết qua dé phân tích độ khó,độ phân cách và mỗi nhử của câu.Sau đó chỉnh sửa câu trắc nghiệm cho tốt hơn
Nhận xét những điểm sai sót,những quan niệm sai lầm thường gặp nhất của học sinh.Từ
đó có biện pháp đề chỉnh sửa những sai lầm này
Những lưu ý trong quá trình soạn:
-Ở phan gốc hay phan lựa chọn tránh dùng thé phủ định liên tiếp nhiều lan.Néu dùng
một lần cũng nên nhắn mạnh hay in đậm phần phú định
-Độ dai câu trả lời đúng va môi nhử nên tương đồng nhau về độ dải
-Các môi nhử không nên giống nhau về tính chất
-Tranh trường hợp câu mà câu đáp án va môi nhử trái ngược nhau.Học sinh sẽ dé dang
tìm ra đáp án từ lỗi suy luận mò
-Không nên ding nhiều câu có lựa chọn “Tat ca đều đúng”,"tất cả đều sai” như thế học
sinh có thê phát hiện một trong các câu đó khác biệt thì số đáp án sẽ giảm bớt giúp học
sinh để đàng chọn ra đáp án đúng
-Câu trả lời đặt ngẫu nhiên ở các vị trí khác nhau không theo qui luật nào cả
-Không nên đặt các câu hỏi không có trong thực tế.
-Danh giá kết qua bai trắc nghiệm khách quan
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang8
Trang 10Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
V Phân tích bai trắc nghiệm
Các chỉ số thông kẻ dùng đánh giá bài trắc nghiệm
a)Hệ số tin cây:
Một bài trắc nghiệm với các kết quả thu được có đáng tin cậy hay không được xác định
nhờ vào hệ số tin cậy của bai.Bai trắc nghiệm có hệ số tin cậy r: 0,6< r <1 là một bàitrắc nghiệm đáng tin tưởng
Những bài trắc nghiệm có hệ số tin cậy thấp thì nên sửa lại vì với một bài trắc nghiệmnhư vậy thì chứng tỏ điểm số của học sinh chọn ngẫu nhiên khá nhiều
Cách tính:
Trong luận văn này em sử dụng phân mềm Test của thay Lý Minh Tiên:
ơ,: Dộ lệch tiêu chuẩn của câu i
ơ :Độ lệch tiêu chuẩn của toàn bài
k: Số câu của bải kiểm tra
Để tăng độ tin cậy của bài trắc nghiệm ta cần:
-Tang chiều dai bai trắc nghiệm
-Tăng khả năng phân cách của mỗi câu
-Giảm yếu tố may rủi bằng hạn chế sử dụng câu hai lựa chọn
~Đê biết một bài trắc nghiệm là dé, vừa sức hay khó so với trình độ hiện tại của học
sinh ta đối chiếu điểm trung bình bai làm của học sinh với điềm trung bình lí thuyết
—Diém trung bình (Mean) : được tinh bằng cách cộng tất cả các điểm số ( của bài
làm học sinh va sau đó chia cho tổng số bai (hay số học sinh có bài lam).
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang9
Trang 11Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
X,: số điểm bai TN của học sinh thứ i
N: tong số học sinh làm bài
—Diém trung bình lí thuyết (Mean LT)
Đối với câu TN 4 lựa chọn điểm may rủi = điểm tôi đa x 25%
~Đánh giá bài trắc nghiệm
e - Nếu Mean > Mean LT: bai TN là dé đối với học sinh
e - Nếu Mean = Mean LT: bai TN là vừa sức đối với học sinh.
e - Nếu Mean > Mean LT: bai TN là khó đối với học sinh.
Đề chính xác hơn ta xác định các giá trị biên trên và biên đưới bang thông kê
Gia trị biên đưới = Mean - Zx—— ! i VN
Gia trị biên trên=Mean + Z x es
Trang 12Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Ta có thé đối chiếu điểm số của hai hay nhiều lớp khác nhau dựa vào số do độ phân
X¡: tông số bài trắc nghiệm câu i
N tống số người làm bài trắc nghiệm
Ý nghĩa của đô lệch tiêu chuân:
Độ lệch tiêu chuẩn cho biết các điểm số trong một phân bồ đã lệch đi so với trung
bình là bao nhiêu
Nếu ø là nhỏ : các điểm số tập trung quanh trung bình
-Nếu ø là nhỏ : các điểm số lệch xa trung bình
~Các loại điểm số trắc nghiệm
VI Phân tích câu trac nghiệm
a) Mục đích của việc phân tích
Phân tích câu trắc nghiệm giúp ta:
Y Biết được độ khó, độ phân cách của mỗi câu => biết được câu nào quá khó
câu nao quá dé.
* Lựa ra được câu có độ phân cách cao nên phân biệt được học sinh giỏi và
kém
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang! 1
Trang 13Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Y Biết được gia trị của dap án va môi nhử => lý do vì sao câu trắc nghiệmkhông đạt được hiệu quả như mong muốn
Y Đánh giá câu trắc nghiệm và ra quyết định chọn, sửa hay bỏ cầu trắc nghiệmđó
v Làm gia tăng tính tin cậy của bài trắc nghiệmCác bước phân tích câu trắc nghiệm
Y Tham định độ khó của từng câu trắc nghiệm.
Y Xác định độ khó của từng câu trắc nghiệm.
Y Phân tích các mỗi nhử Từ đó đưa ra kết luận chung (sửa chửa hay bỏ )
Độ khó của câu trắc nghiệm
Công thức tính:
Số người trả lời đúng cầu ï
P= Độ khó cầu ¡=
100% + % may rủi
Độ khó vừa phải cau i=
Loại câu đúng sai tỉ lệ may rủi là S0%
Loai câu 5 lựa chon tỉ lệ may rủi : 20%
Loại câu 4 lựa chọn tỉ lệ may rủi : 25%
ke oe AC V2 za „_ 100% + 25%
> Doi với câu trac nghiệm 4 lựa chọn DKVP = —
r2
Đánh giá câu trắc nghiệm dựa vào độ khó
Dé đánh giá câu trắc nghiệm ta so sánh độ khó của câu( ĐKC) với độ khó vừa phải (
DKVP)
e DKC> DKVP => câu trắc nghiệm dé so với trình độ học sinh
¢ ĐKC< DKVP => câu trắc nghiệm khó so với trình độ học sinh
¢ DKC= DKVP => câu trắc nghiệm vừa sức với trình độ học sinh
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trangl2_
Trang 14Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
DKVP
—————-aac
Câu trắc nghiệm khó Câu trắc nghiệm vừa vn trắc nghiệm
b)Độ phân cách câu trắc nghiệm
Công thức tính :
Sau khi đã cham và cộng tông điểm của từng bài TN, ta thực hiện các bước sau dé
tính độ phân cách:
e Bước 1: xếp các bài của học sinh theo thứ tự từ điểm thấp đến điểm cao
e Bước 2: lay 27% của tông số bài làm có điểm từ bài cao nhất trở xuống xếp vào
nhóm CAO và 27% tong số bai làm có điểm từ điểm từ bai thấp nhất trở lên xếp vàonhóm THÁP
¢ Bước 3: đêm số người làm đúng trong mỗi nhóm, gọi là Đúng (CAO) va Ding
(THÁP)
¢ Bước 4: tính độ phan cách theo công thức:
Đúng(CAO) - Đúng (THAP)
D = do phan cách cau I=
Đánh giá câu trắc nghiệm dựa vào độ phân cách
Độ phân cách của một câu TN nằm trong khoảng giới hạn từ -1.00 đến +1.00
Đề kết luận về câu TN ta căn cứ vào quy định sau:
D=1:tất cả học viên ở nhóm cao đều làm đúng,tất cả học viện ở nhóm thấp đều làm sai.
e D>0.40: câu TN có độ phân cách rất tot
¢ 0.30< D<0.39: câu TN có độ phân cách khd tot nhưng có thé làm cho tốt hơn
« 0.20< D<0.29: câu TN có độ phan cách tam được, cần phải điều chỉnh
¢ D<0.19: câu TN có độ phân cách kém cần phải loại bỏ hay phải gia công sửa chửa
nhiều.
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trangl3.
Trang 15Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
© Dé tai này sử dung phan mềm Test dé tinh độ phân cách Trong đó độ phân cách (D)được thay bằng hệ số tương quan điểm nhị phân (R.point-biserial correlation, viết tắt
là Rpbis) để phân tích hệ số tương quan cặp Pearson giữa câu trắc nghiệm và tong
điểm trên toàn bải trắc nghiệm
Mp: trung bình điểm của các bai làm đúng câu i.
Mg:trung bình điểm của các bai làm sai câu i.
p: tỉ lệ học viên làm đúng câu i,
q: tỉ lệ học viên làm sai câu i.
o :độ lệch tiêu chuẩn của bài trắc nghiệm
Phân tích đáp án và moi nhử
~Đáp án được gọi là tốt khi học sinh thuộc nhóm THAP ít chọn nó, còn học sinh
thuộc nhóm CAO chọn nó nhiều hơn
~M6i nhử được gọi là tốt khi học sinh thuộc nhóm CAO ít chọn nó, còn học sinh
thuộc nhóm THAP chọn nó nhiều hơn
Một số tiêu chuẩn chọn câu trắc nghiệm tốt
— Những câu TN có độ khó quá thấp hay quá cao, đồng thời độ phân cách quá âm
hoặc quá thấp là những câu kém can phải xem lại dé loại đi hay sửa chữa cho tốt hơn
— Với đáp án trong câu TN, số người nhóm CAO chọn phải nhiều hơn số người
nhóm THÁP.
— Với các môi nhử, số người trong nhóm CAO chọn phải ít hơn số người trong
nhóm THÁP.
Điểm thô: là tông công các điềm số của từng câu TN
Điểm tiêu chuẩn:
Điểm phan trăm đúng (X)
Công thức :
BD: số câu học sinh làm đúng
T: tông số câu bài trắc nghiệm.
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trangl4_
Trang 16Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Ý nghĩa: Diém phan trăm đúng so sánh điểm của học sinh này với điểm số tôi đa có
Ý nghĩa: điểm tiêu chuẩn Z cho biết vị trí của một học sinh có điềm thô X so với
trung bình của nhóm học sinh cùng làm bài trắc nghiệm
Diém tiêu chuẩn V
Căn bản giống điểm Z, nhưng quy về phân bố bình thường có trung bình băng 5 và độ lệch tiêu chuân là 2 Hệ thông điểm từ 0->10
Công thức : Điểm
* Đề tai nay quy đôi điểm thô sang điểm tiêu chuân V bằng phan mềm Test,
SVTH: Vũ Thanh Nghị TranglŠS
Trang 17Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Chuong 2 NOI DUNG CHUONG NHIEU XA
1Cac thí nghiệm mở đầu về nhiễu xa ánh sáng.
Anh sáng có bản chat sóng Sóng ánh sáng phát đi từ nguôn S được biểu diễn bằng ham
số tuần hoàn theo thời gian: S=acos(a@t+,)
S: ly độ ¢ = et +¢,: pha của sóng vao thời điểm t
A: biên độ ø,: pha ban đầu (khi t=0)
@: tần SỐ góc
Khi truyền trong môi trường đồng tính néu gặp một vật can ánh sáng không những
truyền thắng mà truyền theo các phương khác nhau gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh
sáng.Nếu gặp một vật cản trong suốt hoặc đục thì một vùng của mặt sóng biến đôi về
biên độ hoặc vẻ pha—> nhiều xạ Xảy ra.
Thí nghiệm | :
Nguồn sáng S được thấu kính L hội tụ tại O O là ảnh thực của S.Sau O đặt màn E thay
chùm tỉa hình học nằm trong hình nón AOB.Bay giờ đặt man chắn T có một lễ tròn tại
O.Khi đó có các tia OP,OR năm ngoài hình nón AOB.Trên man E thay một hình
nhiễu xạ gồm có các vân tròn sáng , tối đồng tâm
Thí nghiệm 2 :
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trangl6_
Trang 18Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Nguồn sáng S đặt tại trung điểm của thấu kính L, ta có chùm tia song song chiếu đến
màn quan sát E.Trên đường truyền của tia sáng ta đặt màn chin T có mép thăng như
trên hình vé.Néu tuân theo định luật truyền thăng ánh sáng thì trên màn E quan sát thay
hai miễn sáng tối phân chia bởi AB đi qua O.Nhưng sự thực thì AB không phải là ranh
giới rõ nét.Cudng độ sáng không triệt tiêu đột ngột ma giảm dan từ ranh giới AB trở
vào miền bóng tối,còn trong miễn bóng sáng hình học ở lân cận AB có các vân sáng tôixen kẽ nhau,càng ra xa các vân càng khít nhau lại và xa hơn nữa thì trường sáng đều
~> Ánh sáng không tuân theo định lí truyền thang ánh sáng -> giải thích trên cơ sở sóng
ánh sáng
H Nguyên lí Huyghens - Fresnel 1)Thí nghiệm Huyghens :
Trong ngăn I,tai S dùng âm thoa gây ra một sóng Sóng sẽ truyền đến khe hẹp O rồi
truyền qua ngăn thứ hai.Ở đây các sóng có tâm là O chứ không phải là S.Khe hẹp O trở
thành nguồn sóng thứ cấp
2)Nguyên lí Huyghens :
N
Tưởng tượng có mat (x ) kin bat ki bao quanh nguồn dao động S.Huyghens nêu ra
nguyên lí :Mỗi điểm của mặt kín (E ) mà sóng truyền tới lại trở thành một nguôn phát
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang?
Trang 19Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
sóng cau thứ cấp.Ở mỗi thời điểm mặt bao của các mặt cầu ấy là bề mặt sóng của sóng
thực sự truyền đi
3)Dinh dé Fresnel : Biên độ va pha của sóng thứ cấp phát đi từ A chính là biên độ và
pha của sóng từ S đến A.
Ap dụng nguyên lí Huyghens-Fresnel để viết phương trình sóng đo nguồn S phát ra
truyền đến P.Tưởng tượng mặt (=) bao quanh nguồn S, sóng do nguồn S phát ra truyền
đến các điểm A,M,N thì A,M,N trở thành nguồn thứ cap Tong hợp các sóng thứ cấp là
sóng phát ra từ nguồn S
-Goi do là diện tích vi cap trên mặt kín (> ) ở lần cận điểm A.N là vectơ pháp tuyến
của dz.Ø và Ø` là góc tạo bởi pháp tuyến với các phương SA và AP
-Gia sử phương trình sóng tại S : S = a cos of
-Phương trình sóng tại A do S truyền đến là :
a or a 2m, 2mr a 22 2mr
S,=-c i )=- 0ƒ ——) = — cos(—1t -———) = —cos(—1 -——i= cos of = - “ cos(a F ) F cos( T T > oon r 7 )
-Phương trình sóng tai P do A truyền đến:
: a 2, 2z :
-Xét một bề mặt vi cap do bao xung ary A sao cho Ø va 0” không d6i.Dé xét trạng
thái sáng tại P có thê thay nguôn S bằng các nguồn thứ cấp trên mặt kín.
-Các nguồn thứ cap cũng được kích thích bởi dao động phát đi từ S nên cũng là nguôn
sóng kết hợp.Các sóng xuất phát từ diện tích vi cap trên mặt (Š ) giao thoa với nhau tại
P và qui định trạng thai sang tại P
-Dao động sáng tổng hợp tại P là tích phân của biêu thức sau lấy trên toàn diện tích (Š )
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trangl§
Trang 20Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
-Phương trình sóng tai P do do truyền đến:
k : thừa số xiên phụ thuộc Ø và Ø'.Nhận các gia trị cực đại khi Ø@= Ø'=0
-Phương trình sóng tại P do mặt 3 (do S truyền đến)
S, = fds, = [k“cosi% —t- ae +r 1>
rr T 2
5)Cach vẽ Huyghens.Giai thích sự phan xa và khúc xa theo thuyết song:
Nguyên lí Huyghens áp dụng xác định mặt sóng và tia sáng lần lượt truyền trong
những môi trường khác nhau
a)Xác định mặt sóng và tia phản xa:
-Xét tia SK,o giữa hai tia trên và cách SI một đoạn lả x tại thời điểm t =0 tia nay toi M
và đến K sau thời gian pa MK _ Bl với t<T
v ụ
-Ở thời điểm t sóng tới K.Diém nay trở thành tâm phát sóng cau thứ cấp truyền trở lại
môi trường phía trước gương O thời điểm T,mặt sóng cau thứ cấp tâm là A có bán kính
là
p=WT =1) = AB - MK = (I ~ x)fgi
-Khi M đi chuyên từ I đến A ta có một mặt sóng cầu „ở thời điểm T bán kinh
Ø =([—xÌgi
khi x=l thì ø=0.vậy E` đi qua B
Gọi ¡` là góc hợp bởi Y` và mặt phẳng gương G.sin¿'=
-2-KB
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trangl9
Trang 21Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Ma KB=IB-IK=——~—*— = /-*
cost cost cos!
Vậy siai'=-2_=—Ê—X!EÍ_ sin và i=i'
KB (l-x)/cosi
Vậy sóng phan xa lả sóng phang va tia phản xa tạo với pháp tuyến của mặt phản xạ một
góc bằng góc tới
Muôn vẽ tia phản xạ ứng với tia tới chỉ can vẽ mặt cầu tâm I ,bán kính ø=AB.rồi từ B
kẻ đường thăng tiếp tuyến với đường tròn.Đường thăng nối I với điểm tiếp xúc là tỉa
phản xạ
b)Xác định mặt sóng va tia khúc xa:
-Xét IB ngăn cách giữa hai môi trường trong suốt nị và nạ
-Khao sat chùm tia song song trong môi trường thứ nhất với vận tốc vị đến mặt phẳngngăn cách với một góc tới AB=v¡.T
-Mặt phang ©’ đi qua B và tiếp xúc với mặt sóng cau thứ cap ©, MặtB'" tạo với IB
Ae okt ot bi ates v, (f-x)gi 1; sini, Vv, ft,
một góc 1; nên ta có ; sini, = fo Ma mm —sini, > ==
KB y, ({—x)/cosi vị sini, vy”
-Sóng khúc xa là song phang va tia khúc xạ tạo với pháp tuyến của mặt ngăn cách một
gÓc lạ
-Ta thấy rằng ti số chiết suất tuyệt đối của hai môi trường bang nghịch đảo của tỉ số vận
tốc ánh sáng truyền trong hai môi trường ay
Il — Đới Fresnsl Nếu trên đường truyền ánh sáng từ S đến P ta đặt một vật nhiễu xạ thì phương trình
Qn 2n
sóng nhiều xạ tại P là: S, =[ds, = kos rt 9⁄3 (1) lấy trên diện
tích(E ) là điện tích của vật nhiễu xa
Có hai loại nhiễu xạ:
Nếu a,b là hữu hạn ta có nhiễu xa Fresnel
Nếu a,b là vô hạn thì nhiễu xạ là chùm tia sáng song song ta có nhiễu xa Fraunhofer
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang20
Trang 22Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Nhiéu xa Fraunhofer xay ra khi Re Với R là một trong hai khoảng cách vật đến khe
hoặc từ khe đến man và a là kích thước khe.
Nhiễu xạ Fresnel:
Khi mặt vi cấp d dịch chuyên Ø và Ø` thay đổi nên thừa số xiên k thay đôi va a,b là
hữu hạn nên sóng là sóng cầu vi vậy biên độ cũng thay đôi nên tích phân (1) không
tính được.Fresnel đề nghị một phương pháp có tính trực quan nhưng không chặt chẽ vềmặt toán học đó là phương pháp đới cầu Fresnel
Phương pháp đới cau Fresnel:
1-Cách chia đới, diện tích các đới:
Chọn mặt È là mặt cầu tâm (S,a).Lay P lam tâm kẻ các mặt cầu có bán kính lần lượt là
Trang 23Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
xabÄ
ath
AS, = vchĩm cầu thứ k” Schom chu thir x-1= 27 ax, = 2zax, i>
—> Diện tích các đới thi bằng nhau khơng phụ thuộc vào k
2-Dao động gay ra do tồn bộ mặt sĩng:
Gọi a,,a,,4, a,,a,/4 biên độ nhiễu xạ gây ra đo đới thứ 1,2,3, ,k,n tại điểm P
Hiệu quang lộ của hai sĩng nhiễu xạ tại P do 2 đới liên tiếp 14 ứng với hiệu số
2
pha Aø= ana =ữ
A 2
Gia sử phương trình sĩng nhiều xa gây ra tai P do đới thứ 1 là: s, = a, cos ar
Phương trình sĩng tại P do đới thứ 2 là : s; = a, cos(øf — 7) = —đ; cos wt
Biên độ sĩng nhiễu xa tại P
A=4,-@, +4, —d, + +,
Dấu ( + ) ứng với n lẻ
Dau ( - ) ứng với n chan
Ta cĩ diện tích các đới bằng nhau,bién độ thi ti lệ với thừa số xiên k(Ø” càng lớn thik
Trang 24Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
Néu giữa S va P không có vật nhiều xạ thì cường độ sáng tại P là I
Nếu tại My đặt một cham sáng có 1 lỗ tròn cực nhỏ chỉ chứa đới thứ 1 thì cường độ
sáng tại P là I;=4I
3-Cách tử đới :
Dao động nhiễu xạ từ các đới số lẻ là ngược pha với dao động nhiễu xa từ các đới số
chan
Thanh thir chang gan triét tiéu lan nhau.Néu có một man chin dac biét trong suốt ở
những đới cùng chin hay cùng lẻ thì cường độ sáng ở điểm quan sát sẽ tăng gap đôi so
với khi không có màn chắn.Dụng cụ đó là cách tử đới.
Hd
Trên một bản trong suốt ( thuỷ tinh ) người ta tiễn hành chia đới Fresnel tâm O nghĩa là
abA ath
vẽ các đường tròn tâm O(H.9),bán kính p, theo : vk Sau đó bôi đen các đới số lẻ
1.3,5 (hoặc đới chan) ta có được cách tử đới
Dat cách tử đới ở vị trí Mạ cách nguồn sáng S một khoảng a,còn điểm quan sát P cách
Mp một khoảng b.Khi đó P rat sáng
Trang 25Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
Khi đó đới Fresnel số 0 trên cách tử đới ứng với điểm P sẽ chứa 3 đới 0,1,2 ứng với
điểm P`.Còn đới thứ 1 đối với P sẽ chứa 3 đới 3.4.5 đối với P’(3 đới này bị bôi
đen).Như vậy P’ cũng là một điểm sáng Trên quang trục có những điểm P'',P'`` mà
mỗi đới trên cách tử ứng với 5,7 đới fresnel.D6 cũng là điểm sáng -› Cách tử đới tác
dụng như một thấu kính hội tụ nhiều tiêu điểm
Người ta còn chế tạo cách tir đới trong đó phan không trong suốt được thay bằng những
hình vành khăn làm bang chat trong suốt , có độ dày thích hợp dé anh sang di qua đây
có quang lộ tăng them so với khi di qua đới này néu làm bang chất trong suốt dùng
làm cách tử.Như thé đao động gửi từ các đới lẻ va từ các đới chin đều cùng pha và độroi ở P tăng gap 4 lần so với cách tir thường.Cách tứ đới chế tạo theo nguyên tắc trên
gọi là cách tử đới pha
4-Phương pháp đò thị
£ H “x ñ ee ĐÀ vs Ấ a 312A Ag: ` a
Nêu trong vat nhiều xạ chứa n đới cau (n 1a sô nguyên) thì biên độ tai P 1a: = +—
Nếu n không là số nguyên thì ta ding phương pháp đỏ thị:
Chia một đới cầu thành m đới vi cấp sao cho tất cả các A
sóng trên một đới vi cấp đều dùng pha Độ lệch pha của =
Trang 26Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
IV Nhiéu xa Fresnel
1.Nhiễu xa qua một lễ tròn:
-Cường độ sang tại P:
-Đề xác định trạng thái sang tại P ta tiến hành chia đới Fresnel.Cho mặt câu
(S,SMp=a),tai P sáng hay tôi tuỳ theo số đới Fresnel chứa trong lỗ là lẻ hay chẵn( số
đới được tính Ka
A ab
Trường hợp số đới không là số nguyên chúng ta ding hình xoắn ốc có thé so sánh với
cường độ sáng khi không có mản chắn
Cường độ sáng tại Q lân cận P:
Nối SQ đường nay cắt (® ) tại O.Ta tiền hành chia đới Fresnel quanh tâm O.Tâm My
không trùng tâm O.Phan các đới chan tăng cường lẫn nhau và triệt tiêu phần các đới
lẻ.Vì vậy biên độ dao động tại Q ti lệ với hiệu số điện tích hai loại đới chứa trong lỗ.Q
có thê sáng hay tối
2-Giải thích sự truyền thăng:
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang25
Trang 27Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Giả sử lỗ Mụ có diện tích chỉ bằng 1/3 điện tích đới Fresnel thứ 1.Khi đó biên độ tại
điểm quan sát có OC=Ol như khi không có màn chắn.Do đó khi không có màn chắn ta
có thé coi cường độ sáng P là được gây ra chỉ bởi phần mặt sóng giới hạn bởi lỗ My
trên,còn dao động thứ cấp đi từ các phan còn lại của mặt sóng triệt tiêu lẫn nhau vì giao
thoa.Như vậy,khi xét cường độ ở P ta chỉ cần xét chủm sáng hẹp giới hạn bởi phần mặtsóng nhỏ bé ấy,nghĩa là có thể coi ánh sáng truyền thăng từ S đến P
3-Nhiễu xa bởi màn tron:
Lay P làm tâm kẻ các mặt cầu bán kính b`=PM'¿(Mụ` nam ở mép man tròn),
b` ry + „ thành các đới 1,2,3 Bién độ sáng tai P last +
Trạng thai tại Q:Lí luận như trên ta được hệ vân là những đường tròn sáng tối xen kẽ
4- Nhiéu xa do bờ thăng của nửa mat phăng:
Nguồn sáng là khe hẹp S.Khảo sát hiện tượng nhiều xạ gây ra bởi bờ đường thăng OO’
của nửa mặt phăng P chắn ở dưới quang trục
Từ khe sáng S,ánh sáng truyền theo mặt trụ(® ) có trục là khe hẹp S.
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang26
Trang 28Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
Ta chia mặt trụ (X ) thành từng dai theo nguyên tac chia đới Fresnel trong sóng cau
PM,=b,PM,=b+4,PMy=b+44 ,cách chia này có hai đặc điểm sau:
~ Các dao động thứ cấp từ hai dải kế tiếp khi đến P có pha ngược nhau
— Diện tích của các dai giảm dan theo thứ tự k,cho nên tác dụng của hai dai kế tiếp
không hoàn toan triệt tiêu
Vì tính chất đối xứng ,các điểm trên man E nằm trên đường thăng song song OO" thì
ứng với cùng trạng thái sáng Do đó trên màn E ta được các vân thắng,song song với bờ ngăn sáng OO',các vân sáng ,tối xen kẽ nhau.
b-Dudng xoắn ốc Cornu:
Gọi u là độ dài cung OMx.ta có xẻ = ø‡.Vậy wu? = =
Xét đao động tối tại P từ một dai vi cấp be rộng du ở lân cận Mx.Dién tích của dai vi
cấp này tỉ lệ với du đo đó tỉ lệ với dv
Vậy đao động này biểu điển bởi một vectơ PP' có chiều dai là dv vả làm với trục
gốcQY một góc y= ¬v'( trục ©XY ưng với dao động tại P đến từ O)Dao động tông
hợp tại P được biểu diễn tông số các vecto PP'
Sự tông hợp cho ta đường cong? hình chiều của PP' xuống 2 trục QX,QY:
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang2?
Trang 29Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
Đây là tích phan Fresnel
Khi không có màn chắn tông hợp biên độ các sóng thứ cấp ta được đường nguyên vẹn
Trang 30Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Vi vay: /, =QU; = ñ Vậy tại biên giới của bóng tôi hình học,cường độ sáng không triệt
tiêu mà điểm P, nằm trong bóng tối Nối AP; đường này cắt mặt sóng tại Q;(H.1§e)
Ta chia các dai Fresnel như trước kề từ O.Trường hợp nay màn chắn che hết phần âm
` ˆ * ` c4 ES ` ~ # - > LÍ a ` ˆ
va một đoạn của đường xoan ôc.Cường độ sang tại P:7,, = PI? < PT Nhu vậy cường độ
sáng tiễn dan tới O khi ra xa ranh giới hình học
Diém Q nằm trong miền sáng hình học.Tiến hành như trên trường hợp này man chan
chưa che hết phan âm của đường xoắn ốc.Giả sử chỉ che phần I;Q.Cường độ sáng tại
Trang 31Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Với nhiều xa Fraunhofer chim tia tới và chùm tia nhiều xa là chùm tia song song nên
0,0" không đổi , k không đồi
— Sóng phẳng khi ánh sáng truyền đi biên độ không giảm nên =a
Tr
S= ka col e - sư ~ rola
: 4
Chọn sóng nhiễu xạ đi qua điểm giữa vật nhiễu xạ thì r + r=ở là hiệu quang lộ của hai
tia nhiễu xạ qua gốc và điểm O:
Chiếu chùm tia tới song song qua phương SP; qua lỗ Ta khảo sát cường độ ánh sáng
nnhiều xạ theo phương P.Gọi phương trình sóng nhiễu xạ qua O: S = a, cos wt
Phương trình sóng nhiễu xạ tại P đo toàn khe: S = ta fos -“ứ+ ro fas:
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang30
Trang 32Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Van Tan
Puig ¡phương góc tới
P.i phương nhiễu xạ
ở là hiệu quang lộ giữa hai tia nhiễu xạ qua O và M:
S=kab Í cos ~ Ha = ka,b Í cos wt cos + sin ot sin SES dx = &a,ba===sin FEE cos cot
OY, Ả “af a A xua A
Dat: Ag= kaiba
sin 2 Ha sin 2 {sini = sini, ja S=A, = COs at = A, "C08 ot
Trang 33Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Sóng do toàn khe nhiều xạ và sóng do một tia nhiều xa qua O là cùng pha.Nên phương trình nhiễu xa gây ra do toàn khe có thé thay bằng một tia nhiễu xạ qua điểm giữa khe
nhưng có biên độ là A
-Vi trí các cực đại ,cực tiêu nhiều xa:
Vì bé rộng của giao thoa trường không lớn nên i và ip nhỏ —> sini =i và sinig = ip >
., k, , Pa.
sin —(?—i, ja sin —(i-i, Ja
sini- sinig=i-ig—> S= = A, > 8 ao VỚI A== A, —=——— thiS=A cos wf
c)Diém sáng trung tâm:
Tại Po.I=lạ có cực đại sáng trung tâm với cường độ sáng Ip= 4}
d)Su phan bố cường đô sáng :
VỊ trí cực đại: X=
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang32
Trang 34Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Văn Tan
Gan như toàn bộ năng lượng ánh sáng tập trung trong vân giữa nhiễu xạ nên trong
trường hợp nhiễu xạ của nhiêu khe nên chỉ xét trong vân giữa nhiều xạ
2
= _ 9 apr »
II-Nhiễu xạ bởi N khe hẹp-Cách tử nhiễu xa:
a)Cách tử: là một hệ thong N khe hẹp giống hệt nhau có cùng bé rộng a đặt cách đều
nhau,khoang cách điểm giữa hai khe liên tiếp là I( chu kì cách từ).Cấu tao của cách tử
rat tinh vi ,trên mỗi mm có đến hang trăm khe
H20
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang33
Trang 35Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
b)Bé tri dung cu:
c) Biên đô nhiễu xạ:
Biên độ nhiễu xạ qua một khe:
Ta biết phương trình sóng nhiễu xạ tông hợp của một khe cùng pha với phương trình
sóng nhiễu xạ của một tia qua điểm giữa khe.Nên ta thấy phương trình sóng nhiễu xạ
của toàn khe bằng một tia nhiễu xạ đi qua điểm chính giữa khe nhưng có biên độ là Ay.Goi ở là hiệu quang lộ của hai tia nhiễu xạ qua diém giữa của hai khe liên tiếp
ð =(SO'P)—(SOP) = H,O'+ HO' = Ksini — sini,)
Độ lệch pha của hai sóng nhiễu xạ đi qua điểm giữa khe của hai tia liên tiếp
Như vậy tại P có sự tong hợp N sóng nhiễu xạ cùng phương đao động ,cùng tan số,cùng
I:Hiện tượng nhiễu xa của 1 khe
II:Hiện tượng giao thoa của N tỉa nhiễu xa
đ)Vị trí của các cực dai, cực tiéu:Chi xét trong vân giữa nhiều xa.
Vị trí của cực tiêu nhiễu xa:Chi xét trong vân giữa.vị trí cực tiêu thứ |
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang34
Trang 36Luận văn tốt nghiệp
Cuc tiêu giao thoa:
Ứng với A=0 thì Ai= Ai,(Hình minh hoa)
N = (siné—sin i, = k2 > X,,, = BA ps
e)Vị trí các cực đại:
-Cuc đại nhiễu xa:
Cực đại giữa hình học: sini=sinia tại Po
-Cực đại giao thoa:
Trang 37Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Tran Van Tan
NAg = (2k +1)#z > k = 0.31
(2k +1)Â
MuÄET;
f)Su phan bố cường đô
-Cường độ cực đại giữa nhiễu xạ:
=a
Tai Pp : sini-sinig= 0 —> u = “sin i-sini, ja
sinữ sin M Ễ (sinï —sini,)!
Khi đó áp dung L*Hopital :A= 4? = Ai ———————]
sin es! (sini — sini, )/
a
x ee
N—Icos N—(sini = sing, )f
lim4 =4, lim —^~———^—=Ay.N
Nes (—»0 Siw->sinG WF ang
—fcos— (sini sini, !
A A
A=N A, — lạ =N?I,,
-Cường độ giao thoa cực đại chính;
Ag=k2a nên 4 = N* A Sint: »]=N Ly - li —
Trang 38Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
nes : số khe trên một đơn vị chiều dai
Với cách tử n lớn bê rộng khe a rat nhỏ -› vị trí cực tiêu nhiễu xạ l:X = AL > %
a
` h- sinu
hay thừa số nhiễu xa — ->I(vì u=< (sini —sin/)a ,a—> 0 = —> 0}
u
A)=Ag; là hang số tức hiện tượng nhiễu xạ của một khe không còn nữa
Số cực đại chính giao thoa:
2Z kA
Ao=k2z -> (sini =sini,)Ì = k2 => (sini— sini,) =—— 7 =kAn
sing =sini, +kAn
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang37
Trang 39Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
—l—sini, eke 1—sini, (keZ)
An An
Mả:-l <sini< Ï — —1 < sini, + kÂn <1 —>
VI Năng suất phân cách
Năng suất phân cách của một quang cụ diễn ta kha năng của quang cụ đó có thê phân
biệt được ảnh của hai điểm gan nhau.Sự phân biệt này luôn luôn có thé thực hiện được
nếu hai vật sáng nhiễu xa nay bị phân cách bởi một khoảng tôi có độ sáng yếu hon ở
một vị trí tối thiêu nào đó.Người ta đo năng suất phân cách của một quang cụ bằng năng
suất phân cách của vật kính.
1)Tiêu chuân Rayleigh:Vật là một điểm sáng nhiễu xạ qua vật kính là một lỗ tròn có
đường kính 2a thì anh là đĩa tròn sáng Airy
Hai vật sắng nhiều xạ được phân biệt bởi mat khi cực đại ở tâm của ảnh nhiều xạ nảy
trùng với cực tiêu thứ 1 của ảnh nhiễu xạ kia
Pe %
Gee
H.42
Mat phân biệt được hai ảnh nhiễu xạ này khi: Ð,,'> d,
2)Năng suất phân cách của kính thiên văn:
SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang38
Trang 40Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thay Trần Văn Tan
Gia sử ta ding kính thiên văn dé ngắm hai ngôi saoS,S’ sáng bang nhau.Ta sé được hai
ảnh nhiễu xa sáng như nhau,có tâm là Pp,Pp’ ở trên mat phăng tiêu của vật kính va có
bán kính lad, =1,222F
2a
Dé phan biệt hai ảnh nhiễu xạ P,P,'2 d, img với góc ø = 2 với @ là năng suất
a
phan cách của kính thiên văn đối với bước sóng A
3)Nang suất phân cách của kính hiển vi:
Trong trường hợp kính hiền vi thi vật sáng lai rat gần vật kính.Nếu ta thay vật kính L
bằng một thấu kính L’ có cùng đường kính,có tiêu cự f=OP, và kéo vật AA’ ra xa vô
cực thì hệ thông vân nhiễu xạ là giống nhau như kính thiên văn.Như vậy ta có thê áp
dụng tiêu chuẩn Rayleigh cho kính hiền vi
Năng suất phân cách của vật kính L là khoảng cách y giữa A và A’dé ta có hai ảnh phân