Khái niệm chung về ánh sáng.

1. Sóng điện từ.

Ta gọi bức xạ điện từ của một vật là hiện tượng lan truyền đồng thời theo đường thẳng của điện trường biểu diễn bằng véctơ cường độ điện trường Er

và từ trường biểu diễn bằng véctơ từ cảm Br

, chúng có các tính chất sau đây:

+ Sự phân bố trường theo phương truyền ký hiệu xr_{là xoay chiều}

hình sin có bước sóng λvà tiến hành trong hai mặt phẳng vuông góc sao cho xr_{, E}^r_,B^r _{tạo nên một tam diện thuận.}

+ Các biên độ của trường tại mọi thời điểm tỷ lệ nghịch với khoảng cách từđiểm đó đến nguồn phát.

+ Sự phân bốđiện trường từở xa nguồn có biên độ suy giảm, có vận tốc phụ thuộc vào môi trường truyền sóng, còn gọi là vận tốc truyền hay vận tốc pha.

Do vậy ở một thời điểm đã cho trong không gian trường điện tử có tần số giao động ν .

Một nguồn bức xạ bất kỳ phát ra vô số bức xạ: + Số phương xung quanh nguồn là vô hạn.

+ Với mỗi phương xr_{có vô số mặt phẳng có thể chứa E}^r_{và B}^r _.

+ Trong mỗi cặp mặt phẳng chứa Er

và Br

có vô số sóng điện từ gọi là "sóng phẳng" có bước sóng λ. Khi đó, vận tốc truyền sóng là:

C = ν. (m/s) λ

Nếu trong môi trường không khí C = 3.10⁸ (m/s)

Khi đã có vận tốc truyền sóng, người ta cũng chứng minh được là năng lượng điện từ truyền tải có quan hệ với các tích véctơ Er_∧Br

và được thể hiện bằng lượng điện tử hữu hạn tuân theo các quy luật cơ học lượng tử. Có thể nói một cách đơn giản rằng sóng điện từ truyền các "hạt" nhỏ năng lượng gọi là các phôtôn năng lượng.

Năng lượng: W = h.ν

Trong đó:

h: là hằng số Blank lấy bằng 6,6.10^-34 J/Hz

2. Khái niệm về ánh sáng.

Mọi vật đều bức xạ ra không gian một năng lượng nhất định dưới dạng sóng của điện từ. Năng lượng đó phát sinh ra do sự dao động của các phần tử vật chất cấu tạo nên vật. Khi các phân tử hay nguyên tử bị kích thích các điện tử (electron) của chúng sẽ thay đổi mức năng lượng khác,

đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng sóng điện từ và các hạt phôtôn. Các bức xạ của một vật phát ra có tất cả các bước sóng từ 0 đến vô cùng, nhưng thực nghiệm đã xác định được rằng chỉ các bức xạ có bước sóng nằm trong dải ưu tiên hẹp từ 380 nm ÷ 760 nm mới có tác dụng lên tế

bào thần kinh võng mạc và gây ra cảm giác nhìn thấy của mắt người còn gọi là ánh sáng nhìn thấy. Như vậy, ánh sáng nhìn thấy được là những sóng

điện từ có mang theo năng lượng.

Trong quá trình thiết kế ta chỉ quan tâm đến dải ánh sáng nhìn thấy

được mà thôi.