Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng: hiện tượng tia sáng bị lệch khỏi phương truyền thẳng khi đi gần vật cản ánh sáng.. Hiện tượng nhiễu xạ không giải thích bằng quang hình học, nó chỉ có thể [r]
(1)TS Ngô Văn Thanh,
Viện Vật lý.
(2)Chương 4: Nhiễu xạ ánh sáng.
4.1 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. 4.2 Nhiễu xạ sóng cầu.
(3)4.1 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
Quan sát tượng:
Chiếu ánh sáng qua lỗ nhỏ chắn P
Vùng sáng rõ , vùng sáng mờ vùng biên (bóng mờ) Mâu thuẫn với nguyên lý truyền thẳng ánh sáng
Giảm kích thước lỗ nhỏ: xuất vân trịn sáng tối đan xen lẫn Ảnh nhiễu xạ qua khe hẹp vệt sáng tối song song
(4)Hình ảnh nhiễu xạ mép vật chắn:
Kết luận
Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng: tượng tia sáng bị lệch khỏi phương truyền thẳng gần vật cản ánh sáng
(5)4.2 Nhiễu xạ sóng cầu.
Nguyên lý Huygens-Fresnel.
Nguyên lý Huygens sử dụng để giải thích định tính tượng nhiễu
xạ, tức giải thích tượng lệch phương truyền tia sáng
Nguyên lý Fresnel bổ sung thêm phần biên độ pha nguồn sáng thứ
cấp, tức bổ sung thêm phần định lượng
Nguyên lý Huygens –Fresnel:
Bất kỳ điểm sáng mà ánh sáng truyền đến trở thành nguồn sáng thứ cấp phát ánh sáng phía trước nó, nguồn sáng thứ cấp có biên độ pha
(6)Đới cầu Fresnel.
Nguồn sáng điểm O phát sáng theo phương, mặt cầu S bán kính R
Các mặt cầu có bán kính :
chia mặt cầu S thành đới gọi đới cầu Fresnel
Bán kính đới cầu thứ k :
(7) Tại M , độ lệch pha hai dao động từ hai đới kế tiếp:
Biên độ dao động sáng tổng hợp M :
Nhiễu xạ qua lỗ tròn gây nguồn sáng điểm gần.
Biên độ dao động sáng tổng hợp gây n đới Fresnel:
Dấu (+) n lẻ
Dấu (-) n chẵn
Cường độ sáng khơng có màn:
(8)Nhiễu xạ qua đĩa tròn.
Giả sử đĩa tròn bán kính r0 che m đới Fresnel
Biên độ dao động sáng tổng hợp điểm M :
vì
suy ra:
Nếu đĩa che nhiều đới
thì cường độ sáng M
(9)4.3 Nhiễu xạ sóng phẳng cách tử nhiễu xạ. Nhiễu xạ qua khe hẹp.
Khe hẹp chia thành phần, xét hai tia Hiệu quang lộ tia:
Cực tiểu nhiễu xạ: hai sóng ánh sáng
lệch pha 180o và triệt tiêu lẫn
Trường hợp tổng quát, khe hẹp
chia thành m phần
Cực tiểu nhiễu xạ:
(10) Kết luận: