Bi giảng Vật lý đại cơng Tác giả: PGS. TS Đỗ Ngọc Uấn Viện Vật lý kỹ thuật Trờng ĐH Bách khoa H nội Ch−¬ng 4 NhiÔu x¹ ¸nh s¸ng 1. Hiện tợng nhiễu xạ ánh sáng l hiện tợng tia sáng lệch khỏi phơng truyền khi đi gần chớng ngại ảnh nhiễu xạ Tia sơ cấp , tia nhiễu xạ góc nhiễu xạ Lỗ to Lỗ nhỏ 2. Nguyªn lý Huyghen - Frenen BÊtk×®iÓmnμomμ AS truyÒn qua ®Òu trë thμnh nguån s¸ng thø cÊp ph¸t AS vÒ phÝa tr−íc nã. Biªn ®é vμ pha cña nguån thø cÊp lμ biªn ®é vμ pha cña nguån thùc g©y ra t¹i vÞ trÝ cña nguån thø cÊp MO dS θ 0 θ S r 1 r 2 Biªn ®é tõ dS chiÕu ®Õn M 21 0 rr dS),(A )M(a θ θ = θ,θ 0 cμng nhá A cμng lín ) v rr t(cos rr dS),(A )M(x 21 S 21 0 + −ω θ θ = ∫ 3. Phơng pháp đới cầu Frênen O M B Hiệu quang lộ AS từ 2 đới cầu liên tiếp L=/2 R b 2 b + 2 3b + 2 4b + 2 2b + 0 1 2 3 4 + = bR Rb S k bR Rb r k + = k=1, 2, a tỷ lệ nghịch với : a 1 > a 2 > a 3 > > a n > )aa( 2 1 a 1k1kk + += Biên độ sáng tại M: a=a 1 -a 2 + a 3 -a 4 a n + n lẻ, - n chẵn 3.1 Định nghĩa, tính chất đới cầu Frênen: 3.2. Nhiễu xạ qua lỗ tròn gây bởi nguồn điểm ởgần: M O R Có n đới cầu, Biên độ sáng tại M a=a 1 -a 2 + a 3 -a 4 a n + n lẻ, - n chẵn 2 a ) 2 a a 2 a () 2 a a 2 a ( 2 a a n 5 4 33 2 11 +++++= + n lẻ, - n chẵn 2 a 2 a a n1 = Nhiều đới cầu a n ->0 => I 0 =a 2 4 a I 2 1 0 = Chứa số lẻ đới cầu 0 2 n1 I) 2 a 2 a (I >+= Chøa sè ch½n ®íi cÇu 0 2 n1 I) 2 a 2 a (I <−= n=2 => I 2 =0 n=1 => I 1 =a 1 2 =4I 0 3.3. NhiÔu x¹ qua ®Üa trßn: M O m+1 m+2 m+3 r 0 §Üa b¸n kÝnh r 0 che mÊt m ®íi cÇu. AS tõ ®íi cÇu m+1 chiÕu tíi M a = a m+1 -a m+2 + a m+3 - ) 2 a a 2 a () 2 a a 2 a ( 2 a a 5m 4m 3m3m 2m 1m1m ++−++−+= + + ++ + ++ 2 a a 1m+ = Che các đới cầu (hoặc chẵn hoặc lẻ) để tăng cờngđộsáng 4. Nhiễu xạ gây bởi các sóng phẳng M 0 1 2 3 4 O F I 0 I 1 B A AB=b Bề rộng mỗi dải =/2sin Số dải = = sinb2 sin2/ b n Hiệu quang lộ giữa 2 tia từ 2 dải liên tiếp: /2 a=a 1 -a 2 + a 3 -a 4 a n -> a=a 1 + a 3 +a lẻ 4.1.Qua một khe hẹp ΔL=λ/2 Chóng dËp t¾t nhau tõng ®«i mét §iÒu kiÖn cùc tiÓu: M tèi k2 sinb2 n = λ ϕ = b ksin λ =ϕ k = ±1, ±2 Trõ k=0 §iÒu kiÖn cùc ®¹i: M s¸ng 1k2 sinb2 n += λ ϕ = b2 )1k2(sin λ +=ϕ k = 1, ±2, ±3 Trõ k=0 vμ k=-1 øng víi k=0, -1 trïng víi cùc ®¹i gi÷a b b 2 b 2 b I 0 I 2 I 1 sin O sin=0 cực đại giữa b 3, b 2, b sin = có các cực tiểu , b2 5, b2 3sin = có các cực đại Tỷ lệ I 0 :I 1 :I 2 : I 3 =1: 0,045:0,016:0,008 Nhận xét: 1 Cực đại giữa có bề rộng gấp đôi các cực đại bên. 2 Cực đại giữa có cờng độ gấp trăm lần các cực đại bên. [...]... nhau -> tối /b còn tuỳ thuộc vo số khe N k/d N= 1-> 1 Cực đại giữa N=2 -> Các cực đại chính Sin & Cực tiểu (2k+1)/2d N= 3-> 1 Cực đại phụ: N-2 2 cực tiểu phụ: N-1 N nhiều: Các cực đại nét Cách tử nhiễu xạ: Tập hợp các khe hẹp giống nhau cách đều nhau v cùng nằm trên mặt phẳng: d chu kì Cách tử truyền qua: Kính rạch n=1/d d 500 1200/mm Cách tử phản xạ: Kim loại Rạch Kĩ thuật quang khắc Nhiễu xạ ánh sáng. .. đợc Nhiễu xạ qua lỗ tròn của dụng cụ điểm trên vật vệt sáng trong dụng cụ Cờng độ sáng 2 điểm còn 2 điểm không trong ảnh của phân biệt đợc phân biệt đợc một điểm Năng suất phân ly của dụng cụ quang học bằng nghịch đảo khoảng cách nhỏ nhất giữa 2 điểm (= bán kính của 1 vết ) thị kính Vật kính Kính hiển vi: n sin u S= 0,61 n- chiết suất của môI trờng, u- góc nghiêng lớn nhất của chùm sáng chiếu vo vật. . .4. 2 Nhiễu xạ qua nhiều khe hẹp Cách tử dsin d>b> sin = k d b M b Có các cực tiểu chính F N/CPhân bố cờng độ sáng I E giữa hai cực tiểu chính: Hiệu quang lộ giữa 2 tia tơng ứng từ 2 khe liên tiếp L1 L 2 = d sin = k có các cực đại chính sin = k d k =0, 1, 2 k=0 cực đại giữa Giữa các cực đại chính có các cực tiểu tại d sin = ( 2k + 1) 2 sin = ( 2k + 1) 2d d=3b /d -/ b 0 Hai tia... 1200/mm Cách tử phản xạ: Kim loại Rạch Kĩ thuật quang khắc Nhiễu xạ ánh sáng trắng qua cách tử 0,4m 0,76m Tím, Chm, Lam, Lục,Vng,Da cam, Đỏ Khoảng tối Vân trắng trung tâm k =4 k=2 7 mầu,k=1 k=3 Nhiễu xạ trên tinh thể Hiệu quang lộ 2 tia -1 0m Tia X có ~10 L=2dsin=k d~3.1 0-1 0m sin = k 2d Công thức Wulf-Bragg tia x, e,n Zn Debye (111)Si mẫu tinh thể Phim Năng suất phân ly của dụng cụ quang học Khả... điểm (= bán kính của 1 vết ) thị kính Vật kính Kính hiển vi: n sin u S= 0,61 n- chiết suất của môI trờng, u- góc nghiêng lớn nhất của chùm sáng chiếu vo vật kính, - bớc sóng ánh sáng Kính thiên văn: S = 1 = d 1,22' d- đờng kính của kính vật . Bi giảng Vật lý đại cơng Tác giả: PGS. TS Đỗ Ngọc Uấn Viện Vật lý kỹ thuật Trờng ĐH Bách khoa H nội Ch−¬ng 4 NhiÔu x¹ ¸nh s¸ng 1. Hiện tợng nhiễu xạ ánh sáng l hiện tợng tia sáng lệch. = 61,0 usinn S Vật kính thị kính ắ Kính thiên văn: n- chiết suất của môI trờng, u- góc nghiêng lớn nhất của chùm sáng chiếu vo vật kính, -bớc sóng ánh sáng '22,1 d1 S = = d- đờng kính của kính vật . a 3 -a 4 a n + n lẻ, - n chẵn 3.1 Định nghĩa, tính chất đới cầu Frênen: 3.2. Nhiễu xạ qua lỗ tròn gây bởi nguồn điểm ởgần: M O R Có n đới cầu, Biên độ sáng tại M a=a 1 -a 2 + a 3 -a 4 a n +