các hiện tượng quang học xung quanh chúng ta

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÝ CÁC HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC XUNG QUANH CHÚNG TA Luận văn tốt nghiệp Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÝ – TIN HỌC Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Ths GVC Hoàng Xuân Dinh Lý Tiền MSSV: 1100317 Lớp: SP Vật Lý – Tin Khóa: 36 Cần Thơ, Năm 2014 LỜI CẢM ƠN  Là sinh viên sư phạm trường, việc trang bị kiến thức chuyên môn cho thân quan trọng công việc giảng dạy tương lai Với đam mê Vật lý, chuyên cần học hỏi, trau dồi chuyên môn em cố gắng hoàn thành luận văn Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn đến tất quý thầy cô tâm huyết truyền đạt vốn kiến thức vô quý giá cho chúng em Đặc biệt, em xin tri ân đến thầy Th.s.GVC Hoàng Xuân Dinh Thầy tận tình hướng dẫn từ cách thức nghiên cứu đến việc sử dụng tài liệu nghiên cứu tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề tài Vì thời gian nghiên cứu có hạn kinh nghiệm thân em hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, kính mong nhận thông cảm đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn Lời cuối, em xin gửi lời chúc đến tất quý thầy cô bạn dồi sức khỏe thành công sống Trân trọng! Sinh viên thực Lý Tiền Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN MỤC LỤC Phần MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích đê tài 3.Giới hạn đề tài .1 Phương pháp phương tiện thực .1 Các bước thực Phần NỘI DUNG Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Sự phản xạ khúc xạ ánh sáng .3 1.1.1 Các khái niệm sở truyền ánh sáng 1.1.2 Sự phản xạ ánh sáng 1.1.3 Sự khúc xạ ánh sáng 1.1.4 Chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối 1.1.5 Sự phản xạ toàn phần 1.1.6 Lăng kính 1.2 Sự tán sắc ánh sáng 1.2.1 Hiện tượng tán sắc ánh sáng 1.2.2 Ánh sáng đơn sắc 1.2.3 Ánh sáng trắng 1.2.4 Bước sóng màu sắc ánh sáng 1.2.5 Phổ xạ điện từ Mặt Trời từ tia Gamma đến sóng radio (sóng vô tuyến) 1.2.6 Sự phụ thuộc chiết suất môi trường suốt vào màu sắc ánh sáng 1.3 Sự tán xạ hay khuếch tán ánh sáng 1.3.1 Hiện tượng tán xạ ánh sáng 1.3.2 Tán xạ môi trường mờ đục tượng Tinda 10 1.3.3 Sự tán xạ phân tử .11 1.3.4 Định luật Rayleigh (Rơ lei) tán xạ phân tử 12 1.3.5 Lý thuyết Mie(Mi) tán xạ hạt lớn 14 1.4 Giao thoa ánh sáng .15 1.4.1 Điều kiện tượng giao thoa 15 1.4.2 Hiện tượng giao thoa hai chùm tia 16 1.4.3 Vị trí vân giao thoa – khoảng vân 18 1.4.4 Ánh sáng trắng chiếu vào khe 19 1.4.5.Hình dạng vân giao thoa 20 1.5 Nhiễu xạ ánh sáng 20 1.5.1 Thí nghiệm 20 1.5.2 Nguyên lý Huygens – Fresnel 23 1.6 Phân cực ánh sáng 25 1.6.1 Thí nghiệm phân cực ánh sáng 25 1.6.2 Định lý Malus 26 1.6.3 Ánh sáng tự nhiên .26 1.6.4 Ánh sáng phân cực 26 1.6.5 Biểu diễn ánh sáng tự nhiên ánh sáng phân cực 27 Chương 2: CÁC HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC 29 2.1 Các tượng khúc xạ phản xạ ánh sáng 29 2.1.1 Các tượng khúc xạ 29 2.1.1.1 Cầu vồng 29 i Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN 2.1.1.2 Hiện tượng quầng 34 2.1.1.3 Chậu thau đầy nước, nhìn nghiêng thấy nước trở thành nông hơn? .36 2.1.1.4 Hiện tượng khúc xạ thiên văn .36 2.1.1.5 Hiện tượng khúc xạ trái đất .38 2.1.1.6 Tại lấp lánh? 39 2.1.2 Các tượng phản xạ 40 2.1.2.1 Có thể dẫn ánh sáng theo ống cong, dẫn nước không? .40 2.1.2.2 Vì giầy da bôi xi vào lau bóng? .41 2.1.2.3 Sự phản xạ bề mặt lồi, lõm 42 2.1.2.4 Hiện tượng ảo cảnh 43 2.2 Các hiên tượng tán xạ hay khuếch tán ánh sáng 47 2.2.1 Dùng bóng đèn mờ có lợi bóng đèn suốt? 47 2.2.2 Vì thủy tinh màu vụn vỡ thành hạt nhỏ hạt nhỏ có màu trắng? .47 2.2.3 Vì mắc đèn sân để đọc sách ta thấy sáng ngồi đọc sách phòng? 48 2.2.4 Màu sắc bầu trời 48 2.2.5 Hiện tượng hoàng hôn bình minh 49 2.2.6 Hiện tượng ráng 52 2.2.7 Tại giao thông, người ta dùng đèn đỏ để báo hiệu nguy hiểm, mà không dùng đèn màu khác? 53 2.2.8 Nước biển màu xanh sóng lại có màu trắng 54 2.3 Các tượng giao thoa nhiễu xạ 55 2.3.1 Các tượng giao thoa 55 2.3.1.1 Giao thoa màng xà phòng .55 2.3.1.2 Giao thoa cánh bướm 56 2.3.1.4 Tạo ảnh ba chiều giao thoa 59 2.3.2 Các tượng nhiễu xạ .60 2.3.2.1 Sự nhiễu xạ lưỡi dao cạo 60 2.3.2.2 Kính hiển vi nhiễu xạ .61 2.3.2.3 Mây ngũ sắc 62 2.4 Các tượng phân cực anh sáng 62 2.4.1 Kính phân cực chống chói 62 2.4.2 Nhiếp ảnh 63 2.4.3 Tinh thể lỏng đoạn LCD .64 2.4.4 Kính hiển vi quang học phân cực 66 Phần KẾT LUẬN…………………………………………………………… …………….67 TÀI LIỆU THAM KHẢO ii Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN Phần MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Vật lý học phương trình số Vật lý học điều xảy giới xung quanh Nó nói màu sắc cầu vồng, ánh sáng lóng lánh tính cứng rắn viên kim cương Nó có liên quan đến việc bộ, xe đạp, lái ô tô việc điều khiển tàu vũ trụ Việc học môn Vật lý không dừng lại tìm cách vận dụng công thức Vật lý để giải cho xong phương trình đến đáp số, mà phải giải thích tượng Vật lý xảy thiên nhiên quanh ta, đối tượng công nghệ văn minh mà ta sử dụng Mặt khác, thực tế việc giảng dạy Vật lý nay, chủ yếu dành nhiều thời gian dạy học sinh nhận diện kiểu, loại toàn khác cách thức vận dụng công thức Vật lý cho kiểu, loại toán đó, mà trọng giúp học sinh giải thích tượng Vật lý xảy tự nhiên Xuất phát từ ý nghĩa thực tế đó, nên em định chọn đề tài: “CÁC HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC XUNG QUANH CHÚNG TA”, nhằm giúp thân hiểu chất Vật lý tượng Quang học để tạo tiền đề cho trình giảng dạy sau MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Vận dụng kiến thức học để giải thích tượng Vật lý xảy xung quanh đời sống ngày Rèn luyện kĩ nhận biết giải thích tượng Vật lý theo nhận thức khoa học GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu tượng quang học xung quanh Các tượng quang học đời sống ngày Nghiên cứu tượng sách vở, tìm hiểu thông qua báo chí, internet, chưa sâu vào thực nghiệm để nghiên cứu PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN THỰC HIỆN Để hoàn thành đề tài chọn phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: + Nghiên cứu tài liệu sách vở, tra cứu tài liệu sách mạng + Học tập trao đổi kinh nghiệm từ Thầy cô bạn bè - Phương pháp thống kê: Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN + Chọn tượng gần gũi với đời sống ngày - Phương pháp phân tích tổng hợp kinh nghiệm trình học tập thực tế đời sống CÁC BƯỚC THỰC HIỆN Bước 1: Nhận đề tài luận văn Bước 2: Lập đề cương luận văn Bước 3: viết luận văn Bước 4: Hoàn chỉnh luận văn Bước 5: Báo cáo luận văn Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN Phần NỘI DUNG Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 SỰ PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1.1.1 Các khái niệm sở truyền ánh sáng - Nguồn sáng vật sáng + Nguồn sáng: Là vật tự phát ánh sáng + Vật sáng: Bao gồm nguồn sáng vật chiếu sáng - Vật chắn sáng vật suốt + Vật chắn sáng: Là vật không cho ánh sáng truyền qua + Vật suốt: Là vật ánh sáng truyền qua gần hoàn toàn - Định luật truyền thẳng ánh sáng + Trong môi trường suốt đẳng hướng đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng - Tia sáng chùm sáng + Tia sáng: Là đường truyền ánh sáng Trong môi trường suốt đồng tính tia sáng đường thẳng + Chùm sáng: Là tập hợp tia sáng hay chùm tia Chùm tia phân kì: Là chùm tia sáng phát từ điểm Chùm tia hội tụ: Là chùm tia sáng giao điểm Chùm tia song song: Là chùm tia sáng song song với Hình 1.1: Chùm tia phân kì, hội tụ, song song 1.1.2 Sự phản xạ ánh sáng Hình 1.2: Sự phản xạ ánh sáng Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN - Hiện tượng phản xạ ánh sáng + Là tượng tia sáng chiếu xiên góc mặt phản xạ tia sáng bị đổi phương truyền trở lại môi trường cũ - Định luật phản xạ ánh sáng (Định luật Đêcac thứ nhất): + Tia phản xạ nằm mặt phẳng tới phía bên pháp tuyến so với tia tới + Góc phản xạ góc tới (i’ = i) 1.1.3 Sự khúc xạ ánh sáng Hình 1.3: Sự khúc xạ ánh sáng * SI: Tia tới * I: Điểm tới * NIN’:Pháp tuyến với mặt phân cách I * IK: Tia khúc xạ * i: góc tới * r: góc khúc xạ - Hiện tượng khúc xạ ánh sáng + Là tượng lệch phương (gãy) tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trường suốt khác - Định luật khúc xạ ánh sáng (Định luật Đêcac thứ hai) + Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới (tạo tia tới pháp tuyến) bên pháp tuyến so với tia tới + Với hai môi trường suốt định, tỉ số sin góc tới (sini) góc khúc xạ (sinr) không đổi: sin i  const sin r (1.1) 1.1.4 Chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối - Chiết suất tỉ đối Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH + Tỉ số không đổi SVTH: LÝ TIỀN sin i tượng khúc xạ gọi chiết suất tỉ đối n21 sin r môi trường (2) (chứa tia khúc xạ) môi trường (1) (chứa tia tới) sin i n (1.2)  n21  sin r n1 Khi n1 < n2 : n21   r  i : Tia khúc xạ bị lệch gần pháp tuyến Môi trường (2) chiết quang môi trường (1) Khi n2 < n1: n21   r  i : Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến Môi trường (2) chiết quang môi trường (1) Hình 1.4: Tia khúc xạ lệch gần, lệch xa pháp tuyến - Chiết suất tuyệt đối + Chiết suất tuyệt đối (chiết suất) môi trường chiết suất tỉ đối môi trường chân không Chiết suất chân không Chiết suất không khí 1,000293 Mọi môi trường suốt có chiết suất lớn (vì tốc độ ánh sáng truyền môi trường nhỏ tốc độ ánh sáng chân không) - Công thức liên hệ chiết suất tuyệt đối vận tốc ánh sáng n c v (1.3) Trong đó: c  3.108 (m / s) c: Tốc độ ánh sáng chân không : Tốc độ ánh sáng chất liệu (môi trường) - Công thức liên hệ chiết suất tuyệt đối tỉ đối n  n2 n1 (1.4) Trong đó: n2: chiết suất tuyệt đối môi trường (2) n1: chiết suất tuyệt đối môi trường (1) Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN 1.1.5 Sự phản xạ toàn phần Hình 1.5: Sự phản xạ toàn phần Góc khúc xạ lớn 900, tia khúc xạ nằm mặt phân cách hai môi trường góc tới tương ứng gọi góc giới hạn igh n1 sin igh  n2 sin r n2 sin 90 n1 n sin igh  n1  sin igh  (1.5) - Hiện tượng phản xạ toàn phần +Là tượng phản xạ toàn tia sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt - Điều kiện để có phản xạ toàn phần + Khi ánh sáng truyền từ mặt phân cách môi trường chiết quang (n1) sang môi trường chiết quang (n2) n1  n2 + Góc tới tia sáng mặt phân cách phải lớn góc giới hạn Khi có tượng phản xạ toàn phần i  i gh 1.1.6 Lăng kính Hình 1.6: Lăng kính - Cấu tạo lăng kính Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN sáng Sau vỡ, mảnh thủy tinh bị vỡ vụn tạo nên nhiều góc độ khác theo quy tắc Khi chúng chồng chất lên bị ánh sáng chiếu vào, tượng phản xạ bị khúc xạ nhiều lần phải trải qua nhiều mảnh vỡ để cuối từ hướng khác khúc xạ tán xạ Mắt gặp ánh sáng cảm thấy màu trắng - Ngọn sóng giống mảnh vỡ thủy tinh, làm cho ánh sáng liên tục biến đổi Nên ta thấy chúng có màu trắng 2.3 CÁC HIỆN TƯỢNG VỀ GIAO THOA – NHIỄU XẠ 2.3.1 Các tượng giao thoa 2.3.1.1Giao thoa màng xà phòng Hình 2.28: Giao thoa màng xà phòng - Đa số nhìn thấy số loại giao thoa quang ngày, không nhận kiện xảy đằng sau biểu thường huyền ảo màu sắc sinh sóng ánh sáng giao thoa với Một thí dụ tốt tượng giao thoa biểu ánh sáng phản xạ từ màng dầu mặt nước Một thí dụ màng mỏng bọt xà phòng phản chiếu phổ màu sắc tuyệt đẹp rọi sáng nguồn sáng tự nhiên nhân tạo - Cơ chế tác động qua lại màu sắc bọt xà phòng phản xạ đồng thời ánh sáng từ mặt bên lẫn mặt bên màng xà phòng mỏng Hai bề mặt lại gần (cách vài micrô mét) ánh sáng phản xạ từ mặt bên vừa giao thoa tăng cường vừa giao thoa triệt tiêu với ánh sáng phản xạ từ mặt bên Hiệu ứng giao thoa quan sát thấy ánh sáng phản xạ từ mặt bên bọt phải truyền quãng đường xa ánh sáng phản xạ từ mặt bên ngoài, chiều dày khác màng xà phòng tạo chênh lệch tương ứng khoảng cách mà sóng ánh sáng phải truyền để tới mắt người 55 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN - Khi sóng phản xạ từ mặt bên mặt bên màng xà phòng tái kết hợp, chúng giao thoa với để triệt tiêu tăng cường số bước sóng ánh sáng trắng giao thoa triệt tiêu giao thoa tăng cường Kết biểu màu sắc rực rỡ xoay chuyển theo bề mặt bọt giãn co lại theo luồng gió thổi Thật dễ dàng điểu chỉnh bọt xà phòng, đưa lại gần xa, làm cho màu sắc thay đổi, hay chí làm biến hoàn toàn màu sắc Nếu khoảng cách tăng thêm truyền sóng ánh sáng phản xạ từ mặt bên xác với bước sóng sóng phản xạ từ mặt bên ngoài, sóng ánh sáng tái kết hợp tăng cường nhau, hình thành nên màu sáng Trong khu vực mà sóng không đồng với nhau, số phần nhỏ bước sóng, hiệu ứng giao thoa triệt tiêu xảy ra, làm suy yếu hủy ánh sáng phản xạ (và màu sắc) Hình 2.29: Đường ánh sáng qua bọt xà phòng - Những người say mê âm nhạc, phim ảnh máy tính thường gặp tượng giao thoa họ tải đĩa compact vào máy hát audio đĩa CD-ROM Các rãnh ghi xoắn trôn ốc gần đĩa compact đĩa video kĩ thuật số gồm loạt hố phần phẳng sử dụng để mã hóa trạng dạng số chuỗi audio và/hoặc video đĩa Sự định vị gần rãnh ghi bắt chước đường siêu tinh tế có mặt cách tử nhiễu xạ nhằm tạo hiệu ứng màu sắc đẹp mắt giống cầu vồng ánh sáng trắng thông thường bị phản xạ bề mặt Giống bọt xà phòng, màu sắc tuyệt đẹp có nguyên nhân giao thoa sóng ánh sáng phản xạ bật khỏi rãnh lân cận đĩa 2.3.1.2Giao thoa cánh bướm - Giao thoa nguyên nhân gây màu sắc óng ánh, rực rỡ chim ruồi, nhiều loài bọ cánh cứng loài côn trùng khác có cánh trông rực rỡ kim loại, số loài bướm đẹp lộng lẫy Ví dụ, cánh bọ kim cương phủ lớp cách tử nhiễu xạ vi mô có chừng 2000 vạch inch Ánh sáng trắng phản xạ từ cánh bọ biểu hình ảnh giao thoa lộng lẫy giống trường hợp phản xạ từ bề mặt đĩa 56 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN compact Hiệu ứng tương tự tạo bọ rùa, cánh chúng gồm nhiều lớp kitin, làm cho chúng óng ánh nhiều màu sắc phản xạ Điều thú vị loài côn trùng có khả làm thay đổi độ ẩm màng mỏng để tạo không đồng chiều dày, làm biến đổi màu giao thoa phản xạ bật từ màu vàng màu đỏ đồng - Một thí dụ hấp dẫn tượng giao thoa xảy tự nhiên loài bướm Morpho didius phát triển mạnh vùng rừng rậm Amazon, biểu dạng óng sánh đẹp mà người ta thấy giới côn trùng Màu cánh xanh đậm hệ cấu trúc sinh màu gắn chặt với vảy nằm xếp lớp bên cánh bướm Mỗi vảy gồm có hai phiến mỏng, dưới, cách khoang rỗng với que đứng Phiến mỏng mang mạng lưới nhỏ gợn hình thông Noel gồm nhánh hay cành nhô mạn bên từ thân Các nhánh gợn tăng dần từ lớp mỏng kitin ngăn cách khoảng không khí khoảng cách nửa bước sóng ánh sáng màu xanh, bắt chước cách tử nhiễu xạ tự nhiên Các gợn sóng phát triển cách khoảng không gian xác cho sóng ánh sáng phản xạ từ nhánh chịu giao thoa tăng cường triệt tiêu Kết màu xanh sặc sỡ bao phủ gần hết toàn cấu trúc cánh, ánh sáng màu xanh thật phản xạ từ phiến cánh Hình 2.30: Cấu trúc giao thoa cánh bướm 2.3.1.3 Bộ lọc giao thoa - Sự phát triển vượt bậc kĩ thuật hiển vi huỳnh quang, sử dụng quan sát tầm nhìn rộng quen thuộc dùng kết hợp với kĩ thuật laser quét đồng tiêu nhân quang, đưa tới phát triển nhanh chóng công nghệ lọc cho phép nhà hiển vi học kích thích có chọn lọc chất fluorophore quan sát huỳnh quang thứ cấp với nhiễu nhỏ Vì ứng dụng mà lọc có nhiều lớp phủ mỏng chất lưỡng cực điện, thường gọi lọc giao thoa, trở thành cấu chọn cho việc chọn lọc bước sóng 57 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN - Các lọc giao thoa cấu tạo từ thủy tinh quang học phủ vật liệu lưỡng cực điện thành lớp dày phần hai phần tư bước sóng, chúng đóng vai trò ngăn cản và/hoặc tăng cường có chọn lọc truyền dải bước sóng đặc biệt qua kết hợp giao thoa tăng cường triệt tiêu Các lọc thiết kế truyền qua phạm vi có giới hạn bước sóng tăng thêm sức mạnh giao thoa tăng cường sóng ánh sáng truyền qua sóng ánh sáng phản xạ Các bước sóng không chọn lọc không tăng cường lẫn nhau, bị loại bỏ giao thoa triệt tiêu bị phản xạ xa lọc Hình 2.31: Nguyên lý lọc giao thoa - Vật liệu lưỡng cực điện thường dùng lọc giao thoa muối kim loại không dẫn điện kim loại nguyên chất có giá trị chiết suất định Các muối kẽm sunfit, natri nhôm florit, magiê florit, kim loại, ví dụ nhôm, vài vật liệu chọn lọc khác sử dụng cho việc thiết kế chế tạo lọc thuộc loại Các lọc giao thoa, giống với cấu trúc kitin mỏng côn trùng lóng lánh ngũ sắc màng xà phòng mỏng nói phần trên, dựa vào đặc tính vật lí tồn mặt phân giới hai lớp vật liệu lưỡng cực điện mỏng có chiết suất khác để phản xạ, cho truyền qua, xúc tiến giao thoa sóng ánh sáng tới Việc chọn lọc bước sóng phụ thuộc vào chiều dày lớp lưỡng cực điện chiết suất lớp mỏng phủ bên dùng chế tạo nên lọc - Các lớp phủ lọc giao thoa chế tạo theo đơn vị gọi khoang, khoang chứa bốn năm lớp muối lưỡng cực xen kẽ, khoang phân cách lớp phân cách Số lượng khoang xác định độ xác toàn thể việc chọn lọc bước sóng Hiệu suất lọc chọn lọc bước sóng làm tăng đột ngột cách tăng số lượng khoang, ví dụ lọc hiệu suất cao có tới 10-15 khoang 58 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN tạo dải thông bước sóng Những lọc có tính chọn lọc cao kích thích nghiên cứu truy tìm loại thuốc nhuộm fluorophore mới, đột ngột đẩy mạnh việc tìm kiếm biến thể đột biến protein hoạt tính sinh học phổ biến huỳnh quang màu xanh (GFP) 2.3.1.4 Tạo ảnh ba chiều giao thoa - Nguyên lí lí thuyết tạo ảnh ảo ba chiều (hologram) phương pháp giao thoa phác thảo Dennis Gabor từ năm 1940, ông tay nguồn laser kết hợp tinh vi để tạo hình ảnh ảo ba chiều Laser đời vào năm 1960 hai năm sau đó, hai chàng sinh viên tốt nghiệp trường đại học Michigan Juris Upatnieks Emmet Leith thành công việc tạo hologram Hologram ghi ảnh chế tạo với hai sóng ánh sáng kết hợp Một sóng phản xạ lên phim ảnh vật thể ghi hình (tương tự chế chụp hình thông thường), sóng tới phim mà không phản xạ, truyền qua, vật thể Khi hai sóng laser cuối gặp mặt phẳng phim, chúng tạo hình ảnh giao thoa (vân) ghi lại dạng ảnh ba chiều Hình 2.32: Đường tia sáng kĩ thuật tạo ảnh đo ba chiều - Trong kĩ thuật hologram phản xạ, chùm laser rọi vật thể chùm laser tham chiếu (thường laser heli-neon) phản xạ màng mỏng từ phía ngược Những chùm giao thoa với trường ánh sáng vùng tối tương tác tạo hình ảnh ba chiều Kĩ thuật hologram phản xạ tìm thấy ngày nhiều ứng dụng làm vật nhận dạng lái xe, thẻ tín dụng, dấu hiệu nhận dạng, chống giả mạo Thường chúng hiển thị hình màu logo, số nhận dạng, hình ảnh định tạo ánh sáng laser có ba màu sơ cấp Mỗi laser tạo hình ảnh giao thoa độc 59 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN vô nhị, ảnh chồng gộp lên tạo nên ảnh cuối Do chúng chép nên hologram phản xạ dụng cụ bảo mật có giá trị cao - Kĩ thuật hologram truyền qua sử dụng chùm laser tham chiếu laser rọi vật thể phía màng để tạo hiệu ứng tương tự hologram phản xạ Một sóng laser dùng rọi sáng vật thể ghi hình, phản xạ sóng tán xạ chúng theo cách tương tự việc rọi sáng thông thường Ngoài ra, chùm laser tham chiếu phân cực áp vào theo hướng song song với mặt phẳng phim hologram Sóng ánh sáng tán xạ (phản xạ) chạm tới phim nhũ tương đồng thời với sóng tham chiếu, chúng giao thoa tạo nên hình ảnh vân giao thoa Hologram truyền qua có số ứng dụng, ứng dụng thú vị hiển thị trước mắt người phi công Trong buồng lái máy bay thông thường, người phi công phải lỉên tục thay đổi ý cửa sổ điều khiển Với kĩ thuật hiển thị hologram, hình ảnh ba chiều điều khiển máy bay phản xạ đĩa đặt gần mắt phi công, nên người phi công đồng thời quan sát điều khiển chân trời 2.3.2 Các tượng nhiễu xạ 2.3.2.1Sự nhiễu xạ lưỡi dao cạo - Nhiễu xạ nhận thấy nhiều kiểu khác Các nhà khoa học khéo léo sử dụng nhiễu xạ neutron tia X để làm sáng tỏ xếp nguyên tử bên tinh thể ion nhỏ, phân tử, cấu trúc phân tử vĩ mô lớn thế, protein acid nucleic Nhiễu xạ electron thường sử dụng để xác định cấu trúc virus, màng, thể sinh vật khác, vật liệu có sẵn tự nhiên vật liệu tổng hợp nhân tạo Không có loại ống kính có sẵn hội tụ neutron tia X thành hình ảnh, nên nhà nghiên cứu phải khôi phục hình ảnh phân tử protein từ đặc trưng nhiễu xạ phép phân tích toán học phức tạp May thay, thấu kính từ có khả hội tụ electron nhiễu xạ kính hiển vi điện tử, thấu kính thủy tinh có ích cho việc tập trung ánh sáng nhiễu xạ tạo thành hình ảnh quang học dễ dàng nhìn thấy - Một minh chứng đơn giản nhiễu xạ ánh sáng kiểm tra cách đưa cánh tay phía trước nguồn sáng mạnh từ từ khép hai ngón tay lại gần quan sát ánh sáng truyền qua chúng Khi ngón tay tiến tới gần sít (gần tiếp xúc), người ta bắt đầu nhìn thấy dải vạch tối song song với ngón tay Các vạch tối song song với khu vực sáng chúng thật hình ảnh nhiễu xạ Hiệu ứng chứng minh rõ ràng hình, cho vòng nhiễu xạ xuất xung quanh mép sắc nhọn lưỡi dao cạo chiếu sáng với nguồn ánh sáng xanh mạnh phát từ nguồn laser 60 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN Hình 2.33: Sự nhiễu xạ lưỡi dao cạo 2.3.2.2 Kính hiển vi nhiễu xạ - Trong kính hiển vi, nhiễu xạ ánh sáng xảy mặt phẳng đặt mẫu vật tương tác ánh sáng với hạt đặc trưng nhỏ, lại rìa vật kính mép lỗ tròn gần phía sau vật kính Sự nhiễu xạ, hay trải rộng ánh sáng cho phép người ta quan sát hình ảnh phóng to mẫu vật kính hiển vi, nhiên, nhiễu xạ giới hạn kích thước vật thể phân giải Nếu ánh sáng truyền qua mẫu vật không bị hấp thụ nhiễu xạ mẫu vật không nhìn thấy xem qua thị kính Cách thức ảnh tạo kính hiển vi phụ thuộc nhiễu xạ ánh sáng thành sóng phân kì, chúng tái kết hợp thành hình ảnh phóng đại qua giao thoa tăng cường triệt tiêu - Khi quan sát mẫu vật, trực tiếp với kính hiển vi, kính thiên văn, hay thiết bị quang khác, hình ảnh nhìn thấy gồm vô số điểm sáng chồng chất tỏa từ bể mặt mẫu vật Do đó, xuất tính toàn vẹn hình ảnh từ điểm sáng giữ vai trò quan trọng tạo ảnh toàn thể Do tia sáng tạo ảnh bị nhiễu xạ, nên điểm sáng thật chưa thấy điểm kính hiển vi, mà hình ảnh nhiễu xạ gồm đĩa đốm sáng có đường kính hạn chế bao quanh vòng nhạt dần Hệ ảnh mẫu vật chưa thân xác mẫu vật, đặt giới hạn chi tiết nhỏ mẫu vật phân giải Năng suất phân giải khả thiết bị quang học tạo hình ảnh tách biệt rõ rệt hai điểm gần kề Tính đến điểm mà nhiễu xạ làm cho độ phân giải bị giới hạn, chất lượng thấu kính gương thiết bị, tính chất môi trường xung quanh (thường không khí) xác định độ phân giải cuối 61 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN 2.3.2.3 Mây ngũ sắc - Mây ngũ sắc tượng tương đối hiếm, xảy đám mây mang nhiều giọt nước có kích thước gần đồng Những đám mây làm nhiễu xạ bẻ cong ánh sáng theo cách giống nhau, khiến ánh sáng chiếu theo bước sóng, màu sắc khác - Hiện tượng mây ngũ sắc tương tự tượng cầu vồng Tuy nhiên với cầu vồng cần đến trận mưa ánh sáng mặt trời, mây ngũ sắc cần góc nhìn thích hợp mây mặt trời ta nhìn thấy.Vì thế, mây ngũ sắc có màu giống cầu vồng , tạo dải màu đa dạng, gồm xanh da trời, xanh cây, đỏ, tía xanh Hình 2.34: Đám mây ngũ sắc Nam Cực - Mây ngũ sắc có màu giống cầu vồng, cách thức tạo nên mây ngũ sắc cầu vồng khác Cầu vồng tạo thành tượng khúc xạ hay phản xạ Giống vật ngũ sắc khác, lông gà trống, màu mây ngũ sắc thay đổi tùy thuộc vào góc nhìn 2.4 CÁC HIỆN TƯỢNG VỀ PHÂN CỰC 2.4.1 Kính phân cực chống chói - Ánh sáng phản xạ từ bề mặt đường xa lộ góc Brewster thường tạo ánh chói khó chịu làm người lái xe xao lãng, chứng minh cách dễ dàng cách quan sát phần xa xa lộ mặt nước hồ bơi vào ngày nắng nóng Ánh sáng phản xạ rực rỡ xuất phát từ bề mặt nằm ngang, ví dụ xa lộ nước hồ, bị phân cực phần với vectơ điện trường dao động theo hướng song song với mặt đất Ánh sáng bị chặn lại lọc phân cực định theo hướng thẳng đứng với cặp kính râm phân cực 62 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN Hình 2.35: Hoạt động kính râm phân cực - Các thấu kính cặp kính có lọc phân cực định theo hướng thẳng đứng cấu trúc kính Trong hình, sóng ánh sáng màu xanh có vectơ điện trường chúng định theo hướng thấu kính phân cực vậy, truyền qua Trái lại, sóng ánh sáng màu đỏ định hướng dao động vuông góc với định hướng lọc bị chặn lại thấu kính Kính râm phân cực có ích lái xe nắng chói chang bờ biển ánh sáng Mặt Trời bị phản xạ từ bề mặt đường mặt nước, dẫn tới ánh chói làm ta gần không thấy 2.4.2 Nhiếp ảnh - Các lọc phân cực có ích nhiếp ảnh, chúng gắn phía trước thấu kính camera để làm giảm ánh chói làm tăng độ tương phản ảnh toàn thể hình chụp ảnh kĩ thuật số Các phân cực dùng camera thường thiết kế có vòng lắp cho phép chúng quay sử dụng để thu hiệu ứng mong đợi điều kiện chiếu sáng khác - Một lọc phân cực chế tạo vào đầu kỉ 19 nhà khoa học người Pháp Francis Arago, nhà nghiên cứu tích cực tìm hiểu chất ánh sáng phân cực Arago nghiên cứu phân cực ánh sáng phát từ nguồn khác bầu trời nêu lí thuyết tiên đoán vận tốc ánh sáng phải giảm truyền vào môi trường đậm đặc Ông làm việc với Augustin Fresnel nghiên cứu giao thoa ánh sáng phân cực phát thấy hai chùm ánh sáng phân cực với định hướng dao động chúng vuông góc không chịu giao thoa Các lọc phân cực Arago, thiết kế chế tạo năm 1812, chế tạo từ nhiều thủy tinh ép sát vào - Đa phần chất phân cực sử dụng ngày có nguồn gốc từ màng tổng hợp tiến sĩ Erwin H.Land phát minh năm 1932, sớm vượt qua tất chất khác làm môi trường chọn dùng để tạo ánh sáng phân cực phẳng Để chế tạo 63 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN màng này, tinh thể iodoquinine sulfate nhỏ xíu, định theo hướng, gắn vào màng trùng hợp suốt để ngăn chặn di trú định hướng lại tinh thể Land chế tạo chứa màng phân cực thương mại hóa tên Polaroid (tên thương phẩm đăng kí), trở thành thuật ngữ chấp nhận rộng rãi Bất dụng cụ có khả lọc ánh sáng phân cực phẳng từ ánh sáng trắng tự nhiên (không phân cực) ngày gọi phân cực, tên đưa lần vào năm 1948 A.F Hallimond Vì lọc có khả truyền chọn lọc tia sáng, phụ thuộc vào định hướng chúng trục phân cực, nên chúng biểu dạng lưỡng sắc, thường gọi lọc lưỡng sắc 2.4.3 Tinh thể lỏng đoạn LCD - Một ứng dụng thông dụng thực tế phân cực hiển thị tinh thể lỏng (LCD) dùng hàng loạt dụng cụ đồng hồ đeo tay, hình máy tính, đồng hồ bấm giờ, đồng hồ treo tường nhiều vật dụng khác Các hệ hiển thị dựa tương tác phân tử kết tinh chất lỏng dạng que với điện trường sóng ánh sáng phân cực Pha tinh thể lỏng tồn trạng thái gọi cholesteric, phân tử định hướng thành lớp, lớp xoắn chút để tạo hình dạng xoắn ốc Khi sóng ánh sáng phân cực tương tác với pha tinh thể lỏng, sóng bị “xoắn lại” góc gần 90 độ so với sóng tới Độ lớn xác góc hàm mũ pha tinh thể lỏng cholesteric, phụ thuộc vào thành phần hóa học phân tử (có thể điều chỉnh tinh tế thay đổi nhỏ cấu trúc phân tử) Hình 2.36: Tinh thể lỏng đoạn LCD - Một ví dụ lí thú ứng dụng tinh thể lỏng với dụng cụ hiển thị tìm thấy hiển thị số tinh thể lỏng đoạn Ở đây, pha tinh thể lỏng nằm kẹp hai đĩa thủy tinh có gắn điện cực, tương tự miêu tả hình Trong hình, đĩa thủy tinh định hình với điện cực màu đen tích điện riêng rẽ (những điện cực 64 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN suốt ánh sáng dụng cụ thực) Ánh sáng truyền qua phân cực bị phân cực theo chiều đứng và, dòng điện áp vào điện cực, pha tinh thể lỏng gây góc “xoắn” 90 độ ánh sáng cho phép truyền qua phân cực thứ 2, bị phân cực ngang định hướng vuông góc với phân cực Ánh sáng tạo nên bảy đoạn hiển thị - Khi dòng điện áp vào điện cực, pha tinh thể lỏng thẳng hàng với dòng điện đặc trưng xoắn ốc cholesteric Ánh sáng truyền qua điện cực tích điện không bị xoắn bị chặn lại phân cực Bằng cách phối hợp điện bảy điện cực dương âm, hiển thị có khả biểu diễn số từ đến Trong ví dụ này, điện cực phía bên phải phía bên trái tích điện chặn ánh sáng truyền qua chúng, cho phép tạo số “2” hiển thị (nhìn ngược lại hình) - Hiện tượng hoạt tính quang học chất định có nguyên nhân từ khả chúng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực Thuộc loại nhiều loại đường, amino acid, sản phẩm hữu tự nhiên, tinh thể định số chất dùng làm thuốc uống Độ quay đo cách đặt dung dịch hóa chất mục tiêu hai phân cực bắt chéo thiết bị có tên máy nghiệm phân cực Được quan sát thấy lần vào năm 1811 nhà vật lí người Pháp Dominique Arago, hoạt tính quang học đóng vai trò quan trọng nhiều trình sinh hóa đa dạng, hình học cấu trúc phân tử chi phối tương tác chúng Các hóa chất làm quay mặt phẳng dao động ánh sáng phân cực theo chiều kim đồng hồ gọi dextrorotatory levorotatory Hai hóa chất có công thức phân tử khác tính chất quang học gọi đồng phân quang học, chúng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực theo hướng khác - Các tinh thể không đối xứng dùng để tạo ánh sáng phân cực áp điện trường vào bề mặt Một dụng cụ phổ biến sử dụng ý tưởng có tên tế bào Pockels, dùng chung với ánh sáng phân cực làm thay đổi hướng phân cực 90 độ Tế bào Pockels bật tắt nhanh dòng điện thường dùng làm cửa chắn nhanh cho phép ánh sáng qua khoảng thời gian ngắn (cỡ nano giây) Hình biểu diễn truyền ánh sáng phân cực qua tế bào Pockels (sóng màu vàng) Ánh sáng sin màu xanh đỏ phát từ vùng tế bào biểu diễn cho ánh sáng phân cực đứng ngang Khi tế bào tắt, ánh sáng phân cực không ảnh hưởng truyền qua (sóng màu xanh), tế bào hoạt động mở, vectơ điện chùm ánh sáng lệch 90 độ (sóng màu đỏ) Trong trường hợp có điện trường cực lớn, phân tử chất lỏng chất khí định xử tinh thể dị hướng thẳng hàng theo kiểu tương tự Tế bào Kerr, thiết kế dùng chất lỏng chất khí gia dụng thay cho tinh thể, hoạt động sở làm thay đổi góc ánh sáng phân cực 65 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN 2.4.4 Kính hiển vi quang học phân cực - Kính hiển vi ánh sáng phân cực, dựa phân cực vuông góc để xác định chất khúc xạ kép lưỡng chiết Khi hai phân cực đặt vuông góc nhau, trục truyền chúng định hướng vuông góc ánh sáng truyền qua phân cực thứ hoàn toàn bị dập tắt, bị hấp thụ, phân cực thứ hai, thường gọi phân tích - Lượng ánh sáng hấp thụ lọc phân cực lưỡng sắc xác định xác ánh sáng ngẫu nhiên bị dập tắt phân cực dùng cặp bắt chéo, thường gọi hệ số dập tắt phân cực Về mặt định lượng, hệ số dập tắt xác định tỉ số ánh sáng truyền qua cặp phân cực trục truyền chúng định hướng song song lượng ánh sáng truyền qua đặt chúng vuông góc với Nói chung, hệ số dập tắt từ 10.000 đến 100.000 để tạo đen thẳm mẫu vật lưỡng chiết dễ quan sát (và tương phản) kính hiển vi quang học 66 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN Phần KẾT LUẬN Trong suốt 20 kỉ, nhân loại trải qua nhiều biến chuyển văn hóa khoa học để đạt tới văn minh siêu việt đại Các nhà khoa học để lại tư liệu quý báu tượng xảy trái đất nhiều kỉ Trong tượng quang học đề tài bổ ích thú vị Vì vậy, nhờ vào trình nghiên cứu thực đề tài này, lại có thêm điều kiện để tìm hiểu kĩ hơn, sâu vào tượng quang học hiểu tượng tượng quang học xung quanh Khi thực đề tài, tiến hành hệ thống hóa lại kiến thức quang học giải thích hầu hết tượng xảy Nội dung đề tài trình bày hai phần, phần sở lý thuyết phần hai tượng quang học Trong phần một, tập trung trình bày số kiến thức chất tượng ánh sáng như: phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa, tán xạ (khuếch tán), phân cực tán sắc ánh sáng Các sở lý thuyết tiền đề để sâu vào tìm hiểu giải thích tượng quang học thực tế Phần hai, nội dung đề tài, trình bày giải thích số tượng quang học Các tượng nhóm theo kiến thức quang học Thứ tượng liên quan đến phản xạ, khúc xạ ánh sáng xảy cầu vồng, tượng quầng, chậu thau đầy nước nhìn nghiêng thấy nông hơn, tượng khúc xạ thiên văn, tượng khúc xạ trái đất, sao lấp lánh, dẫn ánh sáng theo ống cong, giầy da bôi xi vào lau bóng, Sự phản xạ bề mặt lồi, lõm, tượng ảo cảnh Thứ hai tượng liên quan đến tán xạ (khuếch tán) ; dùng bóng đèn mờ có lợi bóng đèn suốt, thủy tinh màu vụn vỡ thành hạt nhỏ hạt nhỏ có màu trắng, mắc đèn sân để đọc sách ta thấy sáng ngồi đọc sách phòng, màu sắc bầu trời, tượng hoàng hôn bình minh, tượng ráng, giao thông người ta dùng đèn đỏ để báo hiệu nguy hiểm, nước biển màu xanh sóng lại có màu trắng Thứ ba tượng giao thoa nhiễu xạ: giao thoa màng xà phòng, giao thoa cánh bướm, lọc giao thoa, tạo ảnh ba chiều giao thoa, nhiễu xạ lưỡi dao cạo, kính hiển vi nhiễu xạ, mây ngũ sắc Thứ tư hiệ tượng phân cực ánh sáng : kính phân cực chóng chói, nhiếp ảnh, Tinh thể lỏng đoạn LCD, kính hiển vi quang học phân cực Trong phần trình bày rõ ràng đầy đủ kiến thức quang học tượng ánh sáng Đưa định nghĩa tượng ánh sáng giải thích tượng, nêu định luật có liên quan Dựa kiến thức đến tìm hiểu cách cụ thể tượng quang học liên quan đến khúc xạ, phản xạ, nhiễu xạ, tán xạ bình minh, hoàng hôn, cầu vồng, màu sắc bầu trời.…Trên sở mô tả tượng, đến phân tích nguyên tắc quang học để đến giải thích lại tượng xảy 67 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN Như nói nội dung đề tài nhiều hạn chế tìm hiểu sở lý thuyết để đến giải thích tượng thực tiển không sâu vào trình thực nghiệm Kèm theo thời gian nghiên cứu đề tài hạn chế, mà đề tài đề tài tương đối rộng 68 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hướng Điền Khí tượng vật lí NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội Năm 2002 Nguyễn Hữu Khanh Bài giảng quang học Đại Học Cần Thơ Năm 2000 Lê Nguyên Long, Nguyễn Khắc Mão Vật lý – công nghệ - đời sống NXB Giáo Dục Năm 2001 Nguyễn Thế Khôi Sách Giáo Khoa Vật Lý 12 NXB Giáo Dục Việt Nam Năm 2013 Website http://www.khoahoc.com.vn/doisong/moi-truong/khi-hau/40955_xuathien-cau-vong-lua-hiem-gap.aspx Website:http://vi.wikipedia.org/wiki/Ngh%E1%BB%8B_%C4%91%E1%BB%8B nh_th%C6%B0_Ky%C5%8Dto Website: http://www.vietnamplus.vn/eu-giam-40-luong-khi-thai-gay-hieu-ungnha-kinh-vao-2030/241283.vnp 69 [...]... khe và điễm F) Cho nên các tia gởi đến F đều có cùng pha dao động, chúng tăng cường lẫn nhau, kết quả tại F(   0 ) rất sáng Điểm này gọi là cực đại giữa + Để tính cường độ sáng theo một phương bất kỳ ta sẽ thực hiện như sau: Vẽ các mặt phẳng  ; ; 0 1 2 chúng cách nhau  2 và các mặt này phải vuông góc với các tia nhiểu xạ Như thế các mặt này đã chia mặt phẳng khe thành các dải, bề  rộng của... phân tử + Nếu môi trường hoàn toàn đồng tính về mặt quang học thì không có hiện tượng tán xạ ánh sáng Nhưng thực tế dù đã khử hết bụi và không cho các hạt có chiết suất khác lẫn vào (môi trường hoàn toàn đồng tính), ta vẫn thấy có hiện tượng tán xạ ánh sáng mặc dù năng lượng của ánh sáng tán xạ rất nhỏ so với năng lượng tới + Thực nghiệm đã cho ta các kết quả sau: Không khí chỉ tán xạ một phần nhỏ bằng... phương tia sáng tới + Nếu quay bản T1 xung quanh tia sáng, ta thấy cường độ ánh sáng của chùm tia ló không thay đổi + Nếu trên đường truyền của tia sáng ra khỏi T1, ta đặt một bãn Tumalin T2 song song và giống hệt T1 (Hình 1.25) Giữ cố định T1, ta quay T2 xug quanh tia sáng thì cường độ chùm tia ló ra khỏi T2 thay đổi một cách tuần hoàn theo góc  giữa các trục quang học OO1 do hai bản T1 và T2 tạo ra... theo các phương x, y sao cho các thành phần nằm trên trục y có giá trị cực đại Vậy độ phân cực của chùm tia sáng là tỉ số giữa cường độ của phần chùm tia sáng bị phân cực và cường độ toàn phần của nó Đối với ánh sáng phân cực phẳng thì P = 1 Đối với ánh sáng tự nhiên thì P = 0 28 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN Chương 2: CÁC HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC 2.1 CÁC HIỆN TƯỢNG... với các giả thuyết chính sau Kích thước của các phần tử khuếch tán nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của ánh sáng tới Các phần tử khuếch tán có đối xứng cầu về tính chất quang học Các phần tử khuếch tán và môi trường là không dẫn điện và không có các điện tích tự do Hằng số điện môi  của phần tử xấp xỉ bằng hằng số điện môi của môi trường  0 Các phần tử khuếch tán ánh sáng không phụ thuộc nhau Chúng. .. động kết hợp suy ra không cho hiện tượng giao thoa + Vậy muốn có hiện tượng giao thoa thì hai nguồn sóng phải cùng phương, cùng tần số và hiệu số pha không đổi theo thời gian 15 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN + Ta quan sát được hiện tượng giao thoa trong toàn bộ miền không gian hai sóng gặp nhau Miền đó gọi là trường giao thoa 1.4.2 Hiện tượng giao thoa của hai chùm... TIỀN Hình 1.19: Thí nghiệm hiện tượng nhiễu xạ + Thực nghiệm chứng tỏ, khi ánh sáng truyền qua lỗ tròn thì các tia sáng bị lệch khỏi phương truyền cũ + Hiện tượng tia sáng bị lệch khỏi phương truyền thẳng đi gần các chướng ngại vật được gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Hình 1.20: Nhiễu xạ qua khe hẹp + Xét tia sáng nhiểu xạ qua khe có góc lệch   0 Theo định lý Maluyt thì quang lộ giữa hai mặt trực... bước sóng  + Từ S1 và S2 vẽ các đường song song với OO1 Xét tam giác S1MP và S2MQ ta có: a  d12  D 2   x   2  a  d 22  D 2   x   2  2 2 + Ta có: d 22  d12  2ax  d 2  d1 d 2  d1   2ax Vì a ... học sinh giải thích tượng Vật lý xảy tự nhiên Xuất phát từ ý nghĩa thực tế đó, nên em định chọn đề tài: “CÁC HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC XUNG QUANH CHÚNG TA , nhằm giúp thân hiểu chất Vật lý tượng Quang. .. giải thích tượng Vật lý theo nhận thức khoa học GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu tượng quang học xung quanh Các tượng quang học đời sống ngày Nghiên cứu tượng sách vở, tìm hiểu thông qua báo chí,... nghiệp ĐH GVHD: Ths.GVC HOÀNG XUÂN DINH SVTH: LÝ TIỀN Chương 2: CÁC HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC 2.1 CÁC HIỆN TƯỢNG VỀ KHÚC XẠ - PHẢN XẠ 2.1.1 Các tượng khúc xạ 2.1.1.1 Cầu vồng Hình 2.1: Cầu vồng - Cầu vồng