Đang tải... (xem toàn văn)
ly thuyet song anh sang
6 TÍNH CHẤT SĨNG ÁNH SÁNG Chương VI TÍNH CHẤT SĨNG CỦA ÁNH SÁNG I TĨM TẮT CƠNG THỨC GIAO THOA ÁNH SÁNG Giao thoa với khe Young (Iâng) Thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young Vùng giao thoa S1, S2 hai khe sáng; O vị trí vân sáng trung tâm a (m): khoảng cách hai khe sáng D (m): khoảng cách từ hai khe sáng đến λ (m): bước sóng ánh sáng L (m): bề rộng vùng giao thoa, bề rộng trường giao thoa Hiệu đường từ S1, S2 đến điểm A Xét D >> a, x thì: d2 – d1 = ax D (1) Vị trí vân sáng vân tối a Vị trí vân sáng Những chỗ hai sóng gặp pha, chúng tăng cường lẫn tạo nên vân sáng Tại A có vân sáng hai sóng pha, hiệu đường số nguyên lần bước sóng: d2 – d1 = k λ (2) Điều kiện gọi điều kiện cực đại giao thoa Từ (1) (2) ta có: ThS Liên Quang Thịnh 0985 550540 -1- TÍNH CHẤT SĨNG ÁNH SÁNG x=k λD a (với k ∈ Z) (3) Khi k = x = 0: ứng với vân sáng trung tâm hay vân sáng λD Khi k = ± 1: ứng với vân sáng bậc (thứ) x = ± a Khi k = ± 2: ứng với vân sáng bậc (thứ) Khi k = ± n: ứng với vân sáng bậc (thứ) n (n số nguyên dương) b Vị trí vân tối Tại M có vân tối hai sóng từ hai nguồn đến M ngược pha nhau, chúng triệt tiêu lẫn tạo nên vân tối Điều kiện thỏa mãn hiệu đường từ hai nguồn đến M số lẻ nửa bước sóng λ d2 – d1 = (2k + 1) (4) Điều kiện gọi điều kiện cực tiểu giao thoa λD Từ (1) (4) ta có: x = (2k +1) (với k ∈ Z) 2a (5) * Về phía tọa độ dương (x>0) Khi k = 0: ứng với vân tối bậc(thứ) phía dương Khi k = 1: ứng với vân tối bậc(thứ) phía dương Vậy xét phía dương x > 0, vân tối bậc n (thứ n), n = (k + 1) hay k=n−1 * Về phía tọa độ âm (x 0, vân tối bậc (thứ) n, k=n-1 hay n = (k + 1) Về phía âm Khi k = -1: ứng với vân tối bậc (thứ) Khi k = -2: ứng với vân tối bậc (thứ) Máy quang phổ a Chức năng: máy quang phổ dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành thành phần đơn sắc khác Nói khác đi, dùng để nhận biết thành phần cấu tạo chùm sáng phức tạp nguồn sáng phát x = (2k +1) λD ThS Liên Quang Thịnh 0985 550540 -11- TÍNH CHẤT SĨNG ÁNH SÁNG b C F1 S F L L1 Ống chuẩn trực P L2 Hệ tán sắc F2 Buồng tối Sơ đồ cấu tạo máy quang phổ lăng kính Ngun tắc: máy hoạt động dựa tượng tán sắc ánh sáng lăng kính (và tượng giao thoa ánh sáng) c Cấu tạo: gồm phận ống chuẩn trực; lăng kính buồng ảnh Ống chuẩn trực: tạo chùm tia sáng song song Lăng kính: tán sắc ánh sáng tạo nhiều chùm đơn sắc song song Buồng tối hay buồng ảnh: ghi hình ảnh quang phổ Quang phổ liên tục a Định nghĩa: quang phổ gồm nhiều dải màu sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím b Nguồn phát sinh: tất vật rắn, lỏng, khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát quang phổ liên tục (ví dụ: mặt trời ) c Đặc điểm: không phu thuộc vào thành phần cấo tạo nguồn sáng mà phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng d Ứng dụng: dựa vào quang phổ liên tục người ta xác định nhiệt độ vật phát sáng Quang phổ vạch phát xạ a Định nghĩa: quang phổ bao gồm hệ thống vạch màu riêng rẽ nằm tối b Nguồn phát sinh: khí hay áp suất thấp bị kích thích phát quang phổ vạch phát xạ c Đặc điểm: quang phổ vạch phát xạ nguyên tố khác khác số lượng vạch, vị trí vạch, màu sắc độ sáng tỉ đối vạch d Ứng dụng: dựa vào quang phổ vạch phát xạ ta nhận biết thành phần hoá học, nồng độ nguyên tố có hợp chất cần phân tích Quang phổ vạch hấp thụ a Định nghĩa: hệ thống vạch tối nằm nên quang phổ liên tục b Điều kiện để thu quang phổ vạch hấp thụ: nhiệt độ đám khí hay hấp thụ phải thấp nhiệt độ nguồn sáng phát quang phổ liên tục ThS Liên Quang Thịnh 0985 550540 -12- TÍNH CHẤT SĨNG ÁNH SÁNG VD: Quang phổ Mặt Trời thu mặt đất quang phổ vạch hấp thụ, qua lớp khơng khí mặt đất bị đám khí hấp thu số vạch Hiện tượng đảo sắc vạch quang phổ Ở nhiệt độ định, đám khí hay có khả phát ánh sáng đơn sắc có khả hấp thụ ánh sáng đơn sắc Tia hồng ngoại a Định nghĩa: xạ khơng nhìn thấy được, có bước sóng lớn bước sóng ánh sáng đỏ ( λ ≥ 0,75µm ) b Nguồn phát sinh: vật bị nung nóng phát tia hồng ngoại c Tính chất – Tác dụng + Có chất sóng điện từ + Tác dụng bật tác dụng nhiệt + Tác dụng lên loại kính ảnh đặc biệt kính ảnh hồng ngoại + Bị nước hấp thụ + Khơng có khả iơn hóa chất khí d Ứng dụng + Chủ yếu sấy khô sản phẩm công nghiệp, nông nghiệp; y học dùng để sưởi ấm + Chụp ảnh hồng ngoại Tia tử ngoại a Định nghĩa: xạ khơng nhìn thấy được, có bước sóng nhỏ bước sóng ánh sáng tím ( λ ≤ 0,40 µm ) b Nguồn phát sinh: vật bị nung nóng 30000 C phát tia tử ngoại mạnh c Tính chất – Tác dụng + Có chất sóng điện từ + Tác dụng mạnh lên kính ảnh + Có thể làm phát quang số chất + Có tác dụng ion hố chất khí + Có khả gây số phản ứng quang hoá, quang hợp + Gây hiệu ứng quang điện + Có tác dụng sinh học: huỷ hoại tế bào, giết chết vi khuẩn + Bị thuỷ tinh, nước hấp thụ mạnh d Ứng dụng + Chụp ảnh + Phát vết nứt, vết trầy xước bề mặt sản phẩm ThS Liên Quang Thịnh 0985 550540 -13- TÍNH CHẤT SĨNG ÁNH SÁNG + Khử trùng, chữa bệnh còi xương 10 Tia Rơnghen (tia X) a Bản chất + Không mang điện + Là sóng điện từ có bước sóng ngắn tia tử ngoại ( λ từ 10-12 m đến 10-8 m ) b Tính chất – Tác dụng + Có khả đâm xuyên mạnh (Tia X qua nhôm dày vài cm lại không qua chì dày vài mm) + Có tác dụng mạnh lên kính ảnh, dùng để chụp điện + Làm phát quang số chất, dùng để quan sát hình chiếu điện + Có khả ion hố chất khí, dùng để đo liều lượng tia X + Có tác dụng sinh lý: hủy hoại tế bào, diệt vi khuẩn Trong y tế dùng tia X để chữa bệnh ung thư ThS Liên Quang Thịnh 0985 550540 -14- ... chuẩn trực; lăng kính buồng ảnh Ống chuẩn trực: tạo chùm tia sáng song song Lăng kính: tán sắc ánh sáng tạo nhiều chùm đơn sắc song song Buồng tối hay buồng ảnh: ghi hình ảnh quang phổ Quang phổ... thí nghiệm + Kết thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc Young (Iâng): Trên ảnh ta thu vạch sáng song song cách vạch tối (các vạch sáng tối xen kẻ đặn) c Giải thích - Hiện tượng giao thoa ánh sáng