Chương II.ppt

Chương II Chương II Một số khái niệm cơ bản I.Cơ sở của quang học tia 1.Định luật truyền thẳng ánh sáng:trong môi trường trong suốt, đồng tính và đẳng hướng ánh sáng truyền theo đường thẳng. 2. Định luật phản xạ ánh sáng: i = i’ 3. Định luật khúc xạ ánh sáng: n 1 sini = n 2 sinr Hiện tượng phản xạ toàn phần: n 1 > n 2 sini gh = n 2 /n 1 , i > i gh Chiết suất tuyệt đối của môi trường v c n = n 1 n 2 i r II. Cơ sở của quang học sóng 1. Thuyết điện từ về ánh sáng của Maxwel - ánh sáng là sóng điện từ, sóng ánh sáng là sóng ngang - Khi truyền đến mắt, véc tơ E tác dụng lên võng mạc gây ra cảm giác sáng, do đó véc tơ E là véc tơ sáng. - Tập hợp ánh sáng có bước sóng 0,4µm đến 0,7µm tạo thành ánh sáng trắng 2. Quang lộ: Xét hai điểm A, B cách nhau r trong môi trường chiết suất n Quang lộ giữa hai điểm AB là: L = nr Nếu ánh sáng truyền qua nhiều môi trường chiết suất n 1 ,n 2 , thì quang lộ: ∑ = i ii rnL 4. Hàm sóng ánh sáng: Xét sóng ánh sáng phẳng đơn sắc, truyền đi theo trục y với vận tốc v trong môi trường chiết suất n. Gỉa sử tại O phương trình dao động sáng: Tại M cách O một khoảng r phương trình dao động sáng: 6. Cường độ sáng: I = kA 2 = A 2 tcosA)O(x ω= ) L2 tcos(A) c L T 2 tcos(A ) c L t(cosA)t(cosA)M(x λ π −ω= π −ω= −ω=τ−ω= 5. Nguyên lý chồng chất sóng: Khi có 2 hay nhiều sóng gặp nhau thì từng sóng riêng biệt không bị các sóng khác làm nhiễu loạn. Sau khi gặp nhau các sóng truyền đi như cũ, tại chỗ gặp nhau dao động sáng bằng tổng các dao động sáng thành phần. 6. Nguyên lý Huygens: Mỗi điểm trong không gian nhận ánh sáng từ nguồn thực truyền đến đều trở thành nguồn phát sáng thứ cấp phát ánh sáng về phía trước nó. GIAO THOA SÁNH SÁNG I.Định nghĩa: Là hiện tượng gặp nhau của 2 hay nhiều sóng ánh sáng kết hợp, kết quả trong miền giao thoa xuất hiện các vân sáng và tối xen kẽ nhau. II. Khảo sát hiện tượng giao thao sánh sáng 1.Điều kiện cực đại, cực tiểu giao thoa Xét hai nguồn sóng ánh sáng kết hợp phát ra ánh sáng đơn sắc bước sóng λ Phương trình dao động tại S 1 và S 2 tcosA)S(x 11 ω= tcosA)S(x 22 ω= Tại M nhận được hai dao động sáng: Điều kiện cực đại giao thoa: Điều kiện cực tiểu giao thoa: ) L2 tcos(Ax 1 11 λ π −ω= ) L2 tcos(Ax 2 22 λ π −ω= λ=−⇒ kLL 21 2,1,0k ±±= 2 )1k2(LL 21 λ +=−⇒ 2,1,0k ±±= 2. Vị trí vân giao thoa Xét hệ thống đặt trong không khí: L 2 - L 1 = r 2 - r 1 Vị trí vân sáng: Vị trí vân tối Khoảng vân D y rr 21  =− λ==− k D y. rr s 21   D ky s λ =→ 2 )1k2( D y rr t 21 λ +==−  2 )12( D ky t λ +=→ 2,1,0k ±±= 2,1,0k ±±=  DD k D )1k(yyi k1k λ = λ − λ +=−= + Giao thoa gây bởi bản mỏng I.Giao thoa do phản xạ Thí nghiệm Lloyd: Khi phản xạ trên môi trường chiết quang hơn môi trường chứa tia tới quang lộ của tia phản xạ dài thêm một đoạn λ/2 II. Giao thoa gây bởi bản mỏng có độ dày thay đổi III. Giao thoa gây bởi bản mỏng có cùng độ dày 2 sin2 22 12 λ −−=− indLL IV.Giao thoa gây bởi nêm không khí Đó là lớp không khí hình nêm giới hạn giữa hai bản thủy tinh phẳng đặt nghiêng với nhau một góc α rất nhỏ Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc song song vuông góc với mặt dưới của nêm. Tại điểm M ở mặt trên của nêm có sự gặp nhau của hai chùm tia kết hợp Hiệu quang lộ của hai tia: 2 )1k2( 2 d2LL 12 λ += λ +=− . Chương II Chương II Một số khái niệm cơ bản I.Cơ sở của quang học tia 1.Định luật truyền thẳng ánh sáng:trong. môi trường chứa tia tới quang lộ của tia phản xạ dài thêm một đoạn λ/2 II. Giao thoa gây bởi bản mỏng có độ dày thay đổi III. Giao thoa gây bởi bản mỏng có cùng độ dày 2 sin2 22 12 λ −−=− indLL . là: L = nr Nếu ánh sáng truyền qua nhiều môi trường chiết suất n 1 ,n 2 , thì quang lộ: ∑ = i ii rnL 4. Hàm sóng ánh sáng: Xét sóng ánh sáng phẳng đơn sắc, truyền đi theo trục y với vận