tài liệu vật lý, chương quang học

QUANG HỌC SÓNG  Các định luật  Định luật Descates  Định luật Malus II I QUANG HÌNH HỌC – Các định luật  Các định luật  Quang hình học dựa khái niệm tia sáng  Các định luật  Định luật truyền thẳng ánh sáng  Nguyên lý tác dụng độc lập  Hai định luật Decartes phản xạ khúc xạ II I QUANG HÌNH HỌC – Các định luật  Các định luật  Định luật truyền thẳng ánh sáng Trong môi trường suốt đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng Không với tượng nhiễu xạ  Quang sóng II I QUANG HÌNH HỌC – Các định luật  Các định luật  Định luật tác dụng độc lập tia sáng Tác dụng chùm sáng khác độc lập với nhau, nghĩa tác dụng chùm sáng không phụ thuộc vào có mặt chùm sáng khác Không với tượng giao thoa  Quang sóng II I QUANG HÌNH HỌC – Các định luật  Các định luật  Định luật Descartes Khi tia sáng chiếu tới mặt phân cách hai môi trường (trong suốt đồng tính)  bị tách thành tia : phản xạ khúc xạ Định luật phản xạ : Tia phản xạ nằm mặt phẳng tới số đo góc phản xạ góc tới i = r Định luật khúc xạ : Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới tỉ số sin góc tới góc khúc xạ số không đổi sin i  n21 sin t Tia tới Tia phản xạ S R1 i r O t R2 Tia khúc xạ II I QUANG HÌNH HỌC – Các định luật  Các định luật  Định luật Descartes Tia tới S sin i n  n21  sin t n1 n21 >  i2 < i1 : môi trường có chiết quang môi trường n21 <  i2 > i1 : môi trường có chiết quang môi trường Tia phản xạ R1 i r O t R2 Tia khúc xạ Chiết suất tỉ đối : tỉ số vận tốc truyền ánh sáng hai môi trường Chiết suất tuyệt đối : chiết suất tỉ đối môi trường với chân không II I QUANG HÌNH HỌC – Định luật Descartes  Khái niệm quang lộ Quang lộ hai điểm A, B quãng đường ánh sáng truyền chân không khoảng thời gian t, với t thời gian mà ánh sáng đoạn AB môi trường t = d/v L : quang lộ A, B : L = c.t L = n.d c = n.v  Khi ánh sáng truyền qua môi trường có bề dày di khác n chiết suất ni khác : L = n1d1 + n2d2 + n3d3 + … = n d i i i=1 Chiết suất n d A B d2 d1 A B n3 ds d3 n1 n2 B A L   n.ds A II I QUANG HÌNH HỌC – Định luật Descartes  Nguyên lý Fermat Giữa hai điểm A B, ánh sáng truyền theo đường mà quang lộ đạt cực trị (cực đại, cực tiểu không đổi) II I QUANG HÌNH HỌC – Định luật Descartes  Nguyên lý Fermat Giữa hai điểm A B, ánh sáng truyền theo đường mà quang lộ đạt cực trị (cực đại, cực tiểu không đổi)  Ứng dụng nguyên lý Fermat : Định luật phản xạ ánh sáng Nguồn sáng M S i r R1  Theo định luật phản xạ : LSOM = SO + OM = SO + ON = SN = 2SO  Giả sử as truyền theo đường SIM  LSIM = SI + IM = SI + IN   SIN có SN < SI + IN O I  LSOM < LSIM Hay ánh sáng truyền theo đường mà quang lộ N Ảnh cực tiểu II I QUANG HÌNH HỌC – Định luật Descartes  Nguyên lý Fermat Giữa hai điểm A B, ánh sáng truyền theo đường mà quang lộ đạt cực trị (cực đại, cực tiểu không đổi)  Ứng dụng nguyên lý Fermat : Định luật khúc xạ ánh sáng Nguồn sáng  Quang lộ : LSIN = n.SI + n.IN S 2  L  n x  h SIN 1  n2 n1 h1 dL 0  Nguyên lý Fermat : dx x S 'N' x  n  n 0 2 2 x  h1  S'N' x   h2 i N’ x S’ I h2 n2 r Ảnh  S 'N' x   h22 N Hay n1.sini = n2.sinr  Định luật Descartes 10 NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG  Khái nhiệm  Giao thoa hai khe  Giao thoa nhiều khe 44 I I NHIỄU XẠ – Nhiễu xạ sóng phẳng o Chùm sáng song song đơn sắc  E chứa khe hẹp BC : bề rộng b [...]...II I QUANG HÌNH HỌC – Định lý Malus  Mặt trực giao : là mặt vuông góc với các tia của một chùm sáng Chùm sáng đồng quy : mặt cầu đồng tâm Chùm sáng song song : mặt phẳng song song  Định lý Malus : Quang lộ của các tia sáng giữa hai mặt trực giao của một chùm sáng thì bằng nhau 11 II I QUANG HÌNH HỌC A2  Định lý Malus : Chứng minh H2 M1  Xét ánh sáng... mặt = A1 A2 Trong mt n2 : khoảng cách giữa hai mặt = B1B2 I2 t H1 M2 t B2 B1  L1 : quang lộ theo A1I1B1 : L1 = n1.A1I1 + n2.I1H1 + n2.H1B1 L2 : quang lộ theo A2I2B2 : L2 = n1.A2H2 + n1.H2I2 + n2.I2B2  Từ hình vẽ A1I1 = A2H2 , H1B1 = I2B2  Định luật khúc xạ : n1sini = n2sinr  n1.H2I2 = n2.I1H1  L1 = L2 hay quang lộ giữa hai mặt trực giao bằng nhau 12 II I NGUYÊN LÝ HUYGENS  Mặt sóng và tia... bản  Giao thoa hai khe  Giao thoa nhiều khe 23 II I GIAO THOA ÁNH SÁNG – Nhắc lại các khái niệm CB  Quang lộ Quang lộ giữa hai điểm A, B là quãng đường ánh sáng truyền được trong chân không trong khoảng thời gian t, với t là thời gian mà ánh sáng đi được đoạn AB trong môi trường t = d/v L = n.d L : quang lộ giữa A, B : L = c.t c = n.v B n L = n1d1 + n2d2 + n3d3 + … = L = n.d A i i i=1 Chiết suất n... L1  2     L2 Nguồn S1 : 2 2  Pha ban đầu (=0) Quang lộ 31 II I GIAO THOA ÁNH SÁNG – Nhắc lại các khái niệm CB  Giao thoa hai nguồn sáng điểm – Điều kiện giao thoa  Pha và hiệu pha E1  E10 cos  t  1  S1 L1 P E  E0 cos  t    Nguồn S1 : L2 E2  E20 cos  t  2  S2  Hiệu pha  Khi cường độ cực đại : cos(2 - 1) = 1 Hay Hiệu quang lộ L  k. 2 1  1  L1  2 L2 Nguồn S2 :... φ =  2k + 1  Hiệu quang lộ 1  L   k    2  Imin  I1  I2  2 I1I2  Khi I1 = I2 = Io Imax  4Io Imin  0 32 II I GIAO THOA ÁNH SÁNG – GT 2 nguồn sáng  Giao thoa hai nguồn sáng điểm – Vân giao thoa L1 S1 M x a/2 I a/2 S2 O L2 H D 2 a  S1M2  L21   x    D2 2  2 a   S2M2  L22   x    D2 2   Gần đúng S1M + S2M = 2D và a ... n.ds A II I QUANG HÌNH HỌC – Định luật Descartes  Nguyên lý Fermat Giữa hai điểm A B, ánh sáng truyền theo đường mà quang lộ đạt cực trị (cực đại, cực tiểu không đổi) II I QUANG HÌNH HỌC – Định... QUANG HÌNH HỌC – Các định luật  Các định luật  Định luật truyền thẳng ánh sáng Trong môi trường suốt đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng Không với tượng nhiễu xạ  Quang sóng II I QUANG. .. suất tuyệt đối : chiết suất tỉ đối môi trường với chân không II I QUANG HÌNH HỌC – Định luật Descartes  Khái niệm quang lộ Quang lộ hai điểm A, B quãng đường ánh sáng truyền chân không khoảng