su giao thoa anh sang

CHƯƠNG 17 : SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG I. SỰ GIAO THOA - NGUỒN SÁNG KẾT HỢP. 1. Nguyên lý chồng chất . 2. Tổng hợp hai dao động cùng tần số, cùng phương 3. Hiện tượng giao thoa. Dao động kết hợp và không kết hợp. II. GIAO THOA CỦA NGUỒN ÐIỂM. VÂN KHÔNG ÐỊNH XỨ 1. Sự phân bố cường độ sáng trên màn quan sát . 2. Hình dạng vân giao thoa. 3. Vị trí của vân giao thoa. Khoảng vân . 4. Các phương pháp quan sát vân giao thoa không định xứ III. GIAO THOA CHO BỞI BẢN MỎNG TRONG SUỐT HAI MẶT SONG SONG, VÂN CÙNG ÐỘ NGHIÊNG. 1. Sự định xứ của vân . 2. Tính hiệu quang trình . 3. Hình dạng của vân giao thoa . IV. GIAO THOA CHO BỞI BẢN MỎNG TRONG SUỐT CÓ ÐỘ DÀY THAY ÐỔI. VÂN CÙNG ÐỘ DÀY. 1. Sự định xứ của vân . 2. Tính hiệu quang trình. 3. Hình dạng vân giao thoa và cách bố trí thực nghiệm để quan sát 4. Vân giao thoa cùng độ dày cho bởi các bản mỏng không khí. 5. Giao thoa của ánh sáng trắng. V. GIAO THOA KẾ HAI CHÙM TIA 1. Giao thoa kế Rayleigh. 2. Giao thoa kế Michelson . VI. NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG GIAO THOA HAI CHÙM TIA. 1. Kiểm tra phẩm chất các mặt quang học. 2. Ðo độ biến thiên nhỏ của chiều dày. 3. Những ứng dụng khác. Trong chương 16 ta đã biết ánh sáng là sóng điện từ. Vì vậy ánh sáng có mọi tính chất của sóng điện từ đã được nêu ở trên. Trong chương này ta nghiên cứu những hiện tượng liên quan đến bản chất sóng của ánh sáng. I. SỰ GIAO THOA - NGUỒN SÁNG KẾT HỢP. 1. Nguyên lý chồng chất. TOP Ðó là nội dung của nguyên lí chồng chất. Nguyên lí chồng chất chỉ đúng đối với các sóng ánh sáng có cường độ yếu (ánh sáng do các nguồn sáng thông thường phát ra). Ðối với sóng Laser, vì cường độ điện trường của chúng rất lớn do đó có sự tương tác giữa các sóng với nhau và nguyên lí chồng chất không còn đúng nữa. Nguyên lí chồng chất là nguyên lí cơ bản để nghiên cứu hiện tượng giao thoa và nhiễu xạ. 2.Tổng hợp hai dao động cùng tần số, cùng phương TOP Giả sử hai dao động ánh sáng cùng tần số và cùng phương 3. Hiện tượng giao thoa. Dao động kết hợp và không kết hợp. TOP Vì rằng cường độ tỉ lệ với bình phương biên độ (xem 16.52) cho nên từ (17.14) có thể viết cho cường độ như sau: Các dao động mà: hiệu số pha ban đầu của chúng là một đại lượng không đổi theo thời gian được gọi là dao động kết hợp. Dĩ nhiên, các dao động xảy ra với tần số khác nhau không thể là dao động kết hợp, nhưng cũng không phải tất cả các dao động có cùng tần số đều là dao động kết hợp. Các dao động điều hoà có cùng tần số bao giờ cũng là dao động kết hợp. Nguồn phát ra các dao động kết hợp là nguồn kết hợp. Khi tổng hợp hai hay nhiều sóng kết hợp sẽ dẫn đến sự phân bố lại năng lượng trong không gian: có những chỗ năng lượng đạt cực đại, có những chỗ năng lượng đạt cực tiểu. Hiện tượng đó được gọi là sự giao thoa ánh sáng. Trong biểu thức (17.9) chính số hạng thứ ba gây nên hiện tượng này. Vì vậy số hạng đó được gọi là số hạng giao thoa. Như vậy, trong trường hợp này cường độ tổng hợp bằng tổng cường độ cuả các dao động thành phần, tức là không xảy ra hiện tượng giao thoa. Các dao động trong trường hợp này là dao động không kết hợp. Các dao động phát ra từ các nguồn sáng thông thường hay từ những điểm khác nhau của cùng một nguồn sáng đều là những dao động không kết hợp. Các dao động không kết hợp không thể giao thoa với nhau được. Tóm lại, muốn quan sát được hiện tượng giao thoa ánh sáng thì các sóng giao thoa với nhau phải là các sóng kết hợp và dao động của chúng phải thực hiện cùng phương. II. GIAO THOA CỦA NGUỒN ÐIỂM. VÂN KHÔNG ÐỊNH XỨ TOP Theo kết luận trên, muốn quan sát được hiện tượng giao thoa với ánh sáng phát ra từ các nguồn sáng thông thường, thì các sóng phải xuất phát từ cùng một nguồn điểm hay từ cùng một điểm của nguồn rộng. Trong trường hợp này sẽ quan sát được hiện tượng giao thoa trong toàn bộ miền không gian hai sóng gặp nhau. Miền đó được gọi là trường giao thoa. Các vân giao thoa quan sát được trong trường hợp này là vân không định xứ. Nghiên cứu hiện tượng giao thoa, ta phải tìm sự phân bố cường độ trên màn quan sát. 1. Sự phân bố cường độ sáng trên màn quan sát TOP [...]... gặp nhau và cho hình ảnh giao thoa Nguyên tắc này được áp dụng trong các giao thoa kế Rayleigh, Michelson, Linhit Sau đây ta sẽ khảo sát vài kiểu giao thoa kế này 1 Giao thoa kế Rayleigh TOP Giao thoa kế Rayleigh thường được dùng để đo chiết su t của các chất khí có giá trị rất gần đơn vị hoặc để khảo sát sự biến thiên của chiết su t chất khí theo áp su t và nhiệt độ 2 Giao thoa kế Michelson TOP Trong... độ dày của bản tại điểm đó VI GIAO THOA KẾ HAI CHÙM TIA TOP Giao thoa kế là những máy đo dựa vào hiện tượng giao thoa ánh sáng Nhờ giao thoa kế có thể phát hiện được những độ biến thiên chừng vài phần trăm bước sóng Vì vậy giao thoa kế là một trong những máy đo chính xác nhất và phép đo bằng phương pháp giao thoa ánh sáng là một trong những phép đo chính xác nhất Giao thoa kế có nhiều kiểu khác nhau... giao thoa trên bản mỏng thường được quan sát với nguồn rộng, chẳng hạn hiện tượng giao thoa trên các váng dầu, mỡ do ánh sáng tán xạ của một phần bầu trời Trong trường hợp này thí nghiệm chứng tỏ rằng, hình ảnh giao thoa quan sát được rõ nhất chỉ trong một miền không gian rất hẹp gần mặt bản mỏng và ra khỏi miền đó vân sẽ nhanh chóng biến mất Vì vậy người ta gọi loại vân giao thoa này là vân giao thoa. .. và cực tiểu 2 Vị trí những vân giao thoa cực đại và cực tiểu bằng hai khe young, khoảng cách vân, độ dịch chuyển của vân trung tâm khi thay đổi bước sóng và chiết su t, nguyên tắc quan sát giao thoa không định xứ 3 Thế nào là vân giao thoa cùng độ nghiêng, hiệu quang trình, sự tăng nửa bước sóng của tia phản xạ ở mặt phân giới Nơi quan sát giao thoa 4 Thế nào là vân giao thoa cùng độ dày, sự định xứ... trường hợp có thể quan sát vân giao thoa dễ dàng ngay cả khi chiếu bằng một nguồn sáng đơn sắc khá rộng vào các bản mỏng trong su t; nhưng ở đây các vân giao thoa định xứ trong một miền không gian hẹp xác định III GIAO THOA CHO BỞI BẢN MỎNG TRONG SU T HAI MẶT SONG SONG, VÂN CÙNG ÐỘ NGHIÊNG 1 Sự định xứ của vân 2 Tính hiệu quang trình TOP TOP 3 Hình dạng của vân giao thoa TOP Vì bản có hai mặt song... các máy giao thoa kế, ứng dụng của máy giao thoa kế Rayleigh đo chiết su t của bản thủy tinh và chiết su t của chất lỏng CÂU HỎI ĐIỀN THÊM ***&&&*** 1 Hai dao động kết hợp là 2 Ðiều kiện để quan sát giao thoa tại những điểm cường độ sáng cực tiểu qua hai khe Youth khi ánh sáng qua nhiều môi trường có chiết su t khác nhau là 3 Khi tia sáng đến phản xạ trên mặt phân giới của môi trường chiết su t lớn... b) Những cách bố trí thí nghiệm để quan sát giao thoa ánh sáng @ Khe Young Young là người đầu tiên thực hiện sự giao thoa ánh sáng (1802) Tuy nhiên việc giải thích hiện tượng giao thoa quan sát được ở đây có khó khăn vì có sự nhiễu xạ (xem phần V Chương 18) @ Gương Fresnel @ Lưỡng lăng kính Fresnel @ Gương Lloyd Như vậy với bước sóng cho trước khầu độ giao thoa càng nhỏ thì có thể dùng nguồn sáng có... Những ứng dụng khác TOP Hiện tượng giao thoa ánh sáng cũng được dùng để xác định chính xác các góc rất bé giữa các mặt phẳng Michelson đã dùng phương pháp giao thoa để xác định khoảng cách góc rất bé giữa các sao đôi cũng như đường kính góc của ngôi sao TRỌNG TÂM ÔN TẬP ***&&&*** 1 Thế nào là hai nguồn kết hợp, khái niệm về giao thoa, điều kiện để quan sát giao thoa, điều kiện để quan sát những điểm... chiếu ảnh giao thoa lên màn E 2 Tính hiệu quang trình TOP 3 Hình dạng vân giao thoa và cách bố trí thực nghiệm để quan sát TOP Ta cũng có thể quan sát được vân giao thoa với ánh sáng truyền qua, nhưng ở đây cường độ sáng của các vân tối không bằng không, do đó độ tương phản bé và quan sát không rõ Cũng như ở trường hợp bản hai mặt song song, hệ vân truyền qua và hệ vân phản xạ phụ nhau 4 Vân giao thoa cùng... hai đoàn sóng này không thể giao thoa với nhau được Nó xác định hiệu quang trình lớn nhất của các sóng kết hợp có thể xảy ra giao thoa ∆r = | n2r2 - n1r1 | < L Khi hai đoàn sóng chồng lên nhau hoàn toàn (độ dài kết hợp vô cùng lớn) hình ảnh giao thoa sẽ rõ nhất (Hình 17 6a) Khi hai đoàn sóng chồng lên nhau một phần, thì tuỳ theo mức độ chồng lên nhau nhiều hay ít mà ảnh giao thoa sẽ rõ nhiều hay rõ ít . để quan sát 4. Vân giao thoa cùng độ dày cho bởi các bản mỏng không khí. 5. Giao thoa của ánh sáng trắng. V. GIAO THOA KẾ HAI CHÙM TIA 1. Giao thoa kế Rayleigh. 2. Giao thoa kế Michelson . VI vân giao thoa không định xứ III. GIAO THOA CHO BỞI BẢN MỎNG TRONG SU T HAI MẶT SONG SONG, VÂN CÙNG ÐỘ NGHIÊNG. 1. Sự định xứ của vân . 2. Tính hiệu quang trình . 3. Hình dạng của vân giao thoa. CHƯƠNG 17 : SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG I. SỰ GIAO THOA - NGUỒN SÁNG KẾT HỢP. 1. Nguyên lý chồng chất . 2. Tổng hợp hai dao động cùng tần số, cùng phương 3. Hiện tượng giao thoa. Dao động kết