Vật lý đại cương - Nhiễu xạ ánh sáng doc

VËt lý §¹i c−¬ng Quang häc sãng Ch−¬ng II NhiÔu x¹ ¸nh s¸ng 1. Hiện tợng nhiễu xạ ánh sáng ảnh nhiễu xạ Tia sơ cấp , tia nhiễu xạ l hiện tợng tia sáng lệch khỏi phơng truyền khi đi gần chớng ngại góc nhiễu xạ Lỗ to Lỗ nhỏ 2. Nguyªn lý Huyghen - Frenen BÊtk×®iÓmnμomμ AS truyÒn qua ®Òu trë thμnh nguån s¸ng thø cÊp ph¸t AS vÒ phÝa tr−íc nã. Biªn ®é vμ pha cña nguån thø cÊp lμ biªn ®é vμ pha cña nguån thùc g©y ra t¹i vÞ trÝ cña nguån thø cÊp MO dS θ 0 θ S r 1 r 2 Biªn ®é tõ dS chiÕu ®Õn M 21 0 rr dS),(A )M(a θ θ = θ,θ 0 cμng nhá A cμng lín ) v rr t(cos rr dS),(A )M(x 21 S 21 0 + −ω θ θ = ∫ 3. Phơng pháp đới cầu Frênen O M B Hiệu quang lộ AS từ 2 đới cầu liên tiếp L=/2 R b 2 b + 2 3b + 2 4b + 2 2b + 0 1 2 3 4 + = bR Rb S k bR Rb r k + = k=1, 2, a tỷ lệ nghịch với : a 1 > a 2 > a 3 > > a n > )aa( 2 1 a 1k1kk + += Biên độ sáng tại M: a=a 1 -a 2 + a 3 -a 4 a n + n lẻ, - n chẵn 3.1 Định nghĩa, tính chất đới cầu Frênen: 3.2. Nhiễu xạ qua lỗ tròn gây bởi nguồn điểm ởgần: M O R Có n đới cầu, Biên độ sáng tại M a=a 1 -a 2 + a 3 -a 4 a n + n lẻ, - n chẵn 2 a ) 2 a a 2 a () 2 a a 2 a ( 2 a a n 5 4 33 2 11 +++++= + n lẻ, - n chẵn 2 a 2 a a n1 = Nhiều đới cầu a n ->0 => I 0 =a 2 4 a I 2 1 0 = Chứa số lẻ đới cầu 0 2 n1 I) 2 a 2 a (I >+= Chøa sè ch½n ®íi cÇu 0 2 n1 I) 2 a 2 a (I <−= n=2 => I 2 =0 n=1 => I 1 =a 1 2 =4I 0 3.3. NhiÔu x¹ qua ®Üa trßn: M O m m+1 m+2 r 0 §Üa b¸n kÝnh r 0 che mÊt m ®íi cÇu. AS tõ ®íi cÇu m+1 chiÕu tíi M a = a m+1 -a m+2 + a m+3 - ) 2 a a 2 a () 2 a a 2 a ( 2 a a 5m 4m 3m3m 2m 1m1m ++−++−+= + + ++ + ++ 2 a a 1m+ = Che các đới cầu (hoặc chẵn hoặc lẻ) để tăng cờngđộsáng 4. Nhiễu xạ gây bởi các sóng phẳng M 0 1 2 3 4 O F I 0 I 1 B A AB=b Bề rộng mỗi dải =/2sin Số dải = = sinb2 sin2/ b n Hiệu quang lộ giữa 2 tia từ 2 dải liên tiếp: a=a 1 -a 2 + a 3 -a 4 a n -> a=a 1 + a 3 +a lẻ 4.1.Qua một khe hẹp /2 ΔL=λ/2 Chóng dËp t¾t nhau tõng ®«i mét §iÒu kiÖn cùc tiÓu: M tèi k2 sinb2 n = λ ϕ = b ksin λ =ϕ k = ±1, ±2 Trõ k=0 §iÒu kiÖn cùc ®¹i: M s¸ng 1k2 sinb2 n += λ ϕ = b2 )1k2(sin λ +=ϕ k = 1, ±2, ±3 Trõ k=0 vμ k=-1 øng víi k=0, -1 trïng víi cùc ®¹i gi÷a b b 2 b 2 b I 0 I 2 I 1 sin O sin=0 cực đại giữa b 3, b 2, b sin = có các cực tiểu , b2 5, b2 3sin = có các cực đại Tỷ lệ I 0 :I 1 :I 2 : I 3 =1: 0,045:0,016:0,008 Nhận xét: 1 Cực đại giữa có bề rộng gấp đôi các cực đại bên. 2 Cực đại giữa có cờng độ gấp trăm lần các cực đại bên. 4.2. NhiÔu x¹ qua nhiÒu khe hÑp. C¸ch tö d b M F EI dsinϕ ϕ b ksin λ =ϕ Cã c¸c cùc tiÓu chÝnh. N/CPh©nbèc−êng ®é s¸ng gi÷a hai cùc tiÓu chÝnh: HiÖu quang lé gi÷a 2 tia t−¬ng øng tõ 2 khe liªn tiÕp λ = ϕ = − ksindLL 21 d ksin λ =ϕ k =0, ±1, ±2 k=0 cùc ®¹i gi÷a. cã c¸c cùc ®¹i chÝnh. Gi÷a c¸c cùc ®¹i chÝnh cã c¸c cùc tiÓu t¹i 2 )1k2(sind λ +=ϕ d2 )1k2(sin λ +=ϕ d>b>λ [...]...d=3b /d -/ b 0 Hai tia từ 2 khe liên tiếp khử lẫn nhau -> tối /b còn tuỳ thuộc vo số khe N k/d N= 1-> 1 Cực đại giữa N=2 -> Các cực đại chính Sin & Cực tiểu (2k+1)/2d N= 3-> 1 Cực đại phụ: N-2 2 cực tiểu phụ: N-1 N nhiều: Các cực đại nét Cách tử nhiễu xạ: Tập hợp các khe hẹp giống nhau cách đều nhau v cùng nằm trên mặt phẳng: d chu kì Cách tử truyền qua: Kính rạch n=1/d d 500 1200/mm Cách tử phản xạ: Kim... rạch n=1/d d 500 1200/mm Cách tử phản xạ: Kim loại Rạch Kĩ thuật quang khắc Nhiễu xạ ánh sáng trắng qua cách tử 0,4m 0,76m Tím, Chm, Lam, Lục,Vng,Da cam, Đỏ Khoảng tối Vân trắng trung tâm k=4 k=2 7 mầu,k=1 k=3 Nhiễu xạ trên tinh thể Hiệu quang lộ 2 tia -1 0m Tia X có ~10 L=2dsin=k d~3.1 0-1 0m sin = k 2d Công thức Wulf-Bragg tia x, e,n Zn Debye (111)Si mẫu tinh thể Phim . VËt lý §¹i c−¬ng Quang häc sãng Ch−¬ng II NhiÔu x¹ ¸nh s¸ng 1. Hiện tợng nhiễu xạ ánh sáng ảnh nhiễu xạ Tia sơ cấp , tia nhiễu xạ l hiện tợng tia sáng lệch khỏi phơng truyền khi. + += Biên độ sáng tại M: a=a 1 -a 2 + a 3 -a 4 a n + n lẻ, - n chẵn 3.1 Định nghĩa, tính chất đới cầu Frênen: 3.2. Nhiễu xạ qua lỗ tròn gây bởi nguồn điểm ởgần: M O R Có n đới cầu, Biên độ sáng tại. 2 khe liªn tiÕp khö lÉn nhau -& gt; tèi cßn tuú thuéc vμo sè khe N N= 1-& gt; 1 Cùc ®¹i gi÷a N=2 -& gt; C¸c cùc ®¹i chÝnh N= 3-& gt; 1 Cùc ®¹i phô: N-2. 2 cùc tiÓu phô: N-1. & Cùc tiÓu N nhiÒu: