Tài liệu Bài giảng Vật lý_ Sự phân cực ánh sáng pptx

1 SỰ PHÂN CỰCÁNH SÁNG SỰ PHÂN CỰCÁNH SÁNG 2 Nội dung Nội dung ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN – ÁNH SÁNG PHÂN CỰC ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN – ÁNH SÁNG PHÂN CỰC 1. 1. Ánh sáng tự nhiên Ánh sáng tự nhiên 2. 2. Ánh sáng phân cực Ánh sáng phân cực 3. 3. Định lý Maluýt về sự truyền ánh sáng qua bản Tuốtmalin Định lý Maluýt về sự truyền ánh sáng qua bản Tuốtmalin CÁC HIỆN TƯỢNG PHÂN CỰC ÁNH SÁNG CÁC HIỆN TƯỢNG PHÂN CỰC ÁNH SÁNG 4. 4. Sự phân cực do lưỡng chiết Sự phân cực do lưỡng chiết 5. 5. Sự phân cực do phản xạ và khúc xạ Sự phân cực do phản xạ và khúc xạ 6. 6. Sự phân cực do hấp có phương ưu tiên Sự phân cực do hấp có phương ưu tiên SỰ QUAY MẶT PHẲNG PHÂN CỰC ÁNH SÁNG SỰ QUAY MẶT PHẲNG PHÂN CỰC ÁNH SÁNG 7. 7. Định nghĩa Định nghĩa 8. 8. Chất quang hoạt Chất quang hoạt 9. 9. Các định luật Biot về hiện tượng phân cực quay Các định luật Biot về hiện tượng phân cực quay 10. 10. Ứng dụng của hiện tượng phân cực quay Ứng dụng của hiện tượng phân cực quay 3 1. 1. Ánh sáng tự nhiên Ánh sáng tự nhiên  Theo thuyết điện tử về ánh sáng: các nguyên tử Theo thuyết điện tử về ánh sáng: các nguyên tử phát ra ánh sáng dưới dạng những đoàn sóng điện từ phát ra ánh sáng dưới dạng những đoàn sóng điện từ nối tiếp nhau. Mỗi đoàn sóng này có véctơ E nối tiếp nhau. Mỗi đoàn sóng này có véctơ E ⊥ ⊥ tia tia sóng. sóng. Tia sáng Tia sáng E E 4 1. 1. Ánh sáng tự nhiên Ánh sáng tự nhiên  Do tính chất chuyển động hỗn loạn của chuyển Do tính chất chuyển động hỗn loạn của chuyển động bên trong các nguyên tử, nên đoàn sóng do 1 động bên trong các nguyên tử, nên đoàn sóng do 1 nguyên tử phát ra có thể dao động theo những nguyên tử phát ra có thể dao động theo những phương khác nhau xung quanh tia sóng. phương khác nhau xung quanh tia sóng. 5 1. 1. Ánh sáng tự nhiên Ánh sáng tự nhiên  Vậy: ánh sáng tự Vậy: ánh sáng tự nhiên là ánh sáng trong nhiên là ánh sáng trong đó véctơ cường độ điện đó véctơ cường độ điện trường dao động một trường dao động một cách đều đặn theo tất cả cách đều đặn theo tất cả mọi phương vuông góc mọi phương vuông góc với tia sóng với tia sóng Phương truyền ánh sáng (tia sóng) 6 2. 2. Ánh sáng phân cực Ánh sáng phân cực  Khi ánh sáng tự nhiên đi qua một môi trường bất đẳng hướng về mặt quang học (như thạch anh…), do tác dụng của môi trường lên ánh sáng đó có thể làm cho các véctơ chỉ còn dao động theo một phương xác đònh được gọi là ánh sáng phân cực thẳng hay ánh sáng phân cực toàn phần. E ur 7 2. 2. Ánh sáng phân cực Ánh sáng phân cực  Vậy hiện tượng biến Vậy hiện tượng biến ánh sáng tự nhiên thành ánh sáng tự nhiên thành ánh sáng phân cực một ánh sáng phân cực một phần hoặc toàn phần gọi phần hoặc toàn phần gọi là hiện tượng phân cực là hiện tượng phân cực ánh sáng. ánh sáng. 8 3. 3. Định lý Malt Định lý Malt  Giả sử có một bản tinh thể tuốcmalin dày T 1 có các mặt song song với một phương đặc biệt ∆ 1 trong bản gọi là quang trục của tinh thể. Cho ánh sáng tự nhiên rọi vuông góc với mặt bản D D   A A B B C C 9 3. 3. Định lý Malt Định lý Malt  Khi nghiên cứu tác dụng của bản T 1 lên ánh sáng tự nhiên: nằm theo phương của quang trục nằm theo phương vuông góc với quang trục Thực nghiệm cho thấy ⊥ ∆ bò Tuốcmalin hấp thu hết. x y E E E= + ur ur ur x E ur y E ur x E ur 10 3. 3. Định lý Malt Định lý Malt  Đònh lý Maluýt về phân cực ánh sáng: Đònh lý Maluýt về phân cực ánh sáng: Lấy bản Tuốcmalin T Lấy bản Tuốcmalin T 2 2 đặt sau T đặt sau T 1 1 , gọi x là góc hợp , gọi x là góc hợp với hai quang trục với hai quang trục ∆ ∆ 1 1 và và ∆ ∆ 2 2 Gọi a Gọi a 1 1 là biên độ của véctơ dao động ánh sáng là biên độ của véctơ dao động ánh sáng trong ánh sáng phân cực toàn phần sau T trong ánh sáng phân cực toàn phần sau T 1 1 . . Gọi a Gọi a 2 2 là biên độ của véctơ dao động ánh sáng là biên độ của véctơ dao động ánh sáng trong ánh sáng phân cực toàn phần sau T trong ánh sáng phân cực toàn phần sau T 2 2 . . 1y E ur 2 y E ur [...]... chùm ánh sáng tự nhiên truyền qua 2 bản tuốcmalin dày có các quang trục ∆ 1 và ∆ 2 hợp với nhau một góc α thì cường độ của ánh sáng nhận cos 2 α được sau 2 bản đó tỷ lệ thuận với + •+ Bản T1 biến đổi ánh sáng tự nhiên thành ánh sáng phân cực được gọi là bản phân cực ánh sáng + •+ Bản T2 phân tích cho biết ánh sáng tới nó là ánh sáng phân cực hay ánh sáng tự nhiên được gọi là bản phân tích ánh sáng. .. phẳng phân cực của ánh sáng phân cực toàn phần truyền qua chúng •Đònh nghóa: •Hiện tượng ánh sáng sau khi truyền qua một môi trường vật chất thì mặt phẳng dao động của nó bò lệch khỏi phương ban đầu gọi là hiện tượng phân cực quay 22 8 Chất quang hoạt • Những chất có tác dụng làm quay mặt phẳng phân cực của ánh sáng gọi là chất quang hoạt •Chia 2 loại: •- Chất làm quay mặt phẳng phân cực của ánh sáng. .. Sự phân cực do phản xạ và khúc xạ Một tia sáng tự nhiên đến đập lên mặt phân cách hai môi trường dưới một góc i; một phần tia bò phản xạ lại môi trường 1 còn một phần khác khúc xạ vào môi trường 2 nh sáng phản xạ và khúc xạ từ 2 môi trường đều là ánh sáng phân cực không toàn phần Độ phân cực phụ thuộc vào góc tối i Khi i thay đổi → mức độ phân cực của tia phản xạ thay đổi, khi i = ib 19 5 Sự phân cực. .. triền α >0 •- Chất làm mặt phẳng phân cực của ánh sáng quay ngược chiều kim đồng hồ gọi là chất triền α < 0, ví dụ Freitoza 23 9 Các định luật Biot về hiện tượng phân cực quay • •a) Đònh luật Biot 1: 1  Đối với chất rắn “góc quay cực tỷ lệ thuận với khối lượng riêng và bề dày l của lớp chất mà ánh sáng truyền qua” • α = [α ] ζ l •[α ] hệ số tỷ lệ (năng suất quay cực) phụ thuộc vào bản chất của chất... xạ n2 ⇒ tgib = n21 = n1 S •Tia phản xạ trở thành phản xạ toàn phần •Chú ý: tia khúc xạ không bao giờ là phân cực toàn phần N T i1 = iB Không khí I Thủy tinh i2 20 6 Sự phân cực do hấp thụ có phương ưu tiên  Đối với một số tinh thể ngoài hiện tượng phân cực do lưỡng chiết, còn có hiện tượng phân cực do hấp thu một trong hai chùm tia: thường và bất thường  Ví dụ: Tuốcmalin, thạch anh… (hấp thu toàn... phân cực hay ánh sáng tự nhiên được gọi là bản phân tích ánh sáng 14 4 Sự phân cực do lưỡng chiết Khi nghiên cứu các tinh thể đơn trục (có 1 trục đối xứng) người ta phát hiện tinh thể băng lan (canxi carbonat CaCo3) Đường chéo AA1 gọi là quang trục của tinh thể S Tia R I R2 R1 Tia O 15 4 Sự phân cực do lưỡng chiết Giả sử có1 tia sáng tự nhiên SI rọi ⊥ với mặt bên của tinh thể Tại I, tia tối SI tách... tuân theo đònh luật khúc xạ được gọi là tia bất thường e 16 4 Sự phân cực do lưỡng chiết Tính chất của tia thường và bất thường: •- Sở dó tia thường và tia bất thường có độ lệch khác nhau trong tinh thể do băng lan có chiết suất khác nhau đối với chúng •- nO = 1,658 không phục thuộc vào phương truyền của tia đó trong tinh thể 17 4 Sự phân cực do lưỡng chiết •- Vận tốc của tia thường trong tinh thể:... i 26 9 Các định luật Biot về hiện tượng phân cực quay c) Đònh luật Biot 3 : • “Năng suất quay cực riêng tỷ lệ nghòch với bình phương độ dài sóng” a [α ] = 2 λ • a là hệ số tỷ lệ 27 10 Ứng dụng của hiện tượng phân cực quay  Trong sản xuất sử dụng đònh luật Biot để xác đònh % đường nguyên chất có trong đường  Trong ngành dược: [α]D giúp ta xác đònh đònh tính vật chất α α = [α ]D c.l → [α ]D = c.l 28... khối lượng riêng • l: bề dày 24 9 Các định luật Biot về hiện tượng phân cực quay •  Đối với dung dòch: • α = [α ] c l • c: nồng độ dung dòch (%) (g/100ml) • l (dm) • [α ] phụ thuộc bản chất của chất quang hoạt và phụ thuộc vào nhiệt độ • Lấy λ = 589 nm [α ] 20 ;[α ] 25 D D TO = 20 = 25Oc • 25 9 Các định luật Biot về hiện tượng phân cực quay b) Đònh luật Biot 2: 2  Cho 1 hỗn hợp chất quang hoạt: “Góc . 1 SỰ PHÂN CỰCÁNH SÁNG SỰ PHÂN CỰCÁNH SÁNG 2 Nội dung Nội dung ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN – ÁNH SÁNG PHÂN CỰC ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN – ÁNH SÁNG PHÂN CỰC 1. 1. Ánh sáng. nhiên thành ánh biến đổi ánh sáng tự nhiên thành ánh sáng phân cực được gọi là bản phân cực ánh sáng. sáng phân cực được gọi là bản phân cực ánh sáng. • +