Đang tải... (xem toàn văn)
Ứng dụng của hiện tượng giao thoa ánh sáng tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất c...
ỨNG DỤNG CỦA GIAO THOA ÁNH SÁNG Giảng viên: Lê Thị Minh Phương Thành viên: Trần Thành Đạt Huỳnh Nguyễn Kim Dung Lưu Bảo Trân Nguyễn Thị Ngọc Vy Phạm Thị Bé Tuyền Phan Chí Bảo Phạm Quốc Trọng Kiểm tra phẩm chất bề mặt quang học .Mặt quang học hiểu mặt gương, mặt thấu kính, lăng kính, .Phẩm chất mặt quang học có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng độ sán g ảnh .Vì vậy, dụng cụ quang học tinh vi, mặt quang học khơng đượ c có vết xước chỗ gồ gề q 1/10 bước sóng .Kính hiển vi tốt phát sai sót bé .Phương pháp tốt để kiểm tra phẩm chất bề mặt quang học phươn g pháp giao thoa Kiểm tra phẩm chất bề mặt quang học Giả sử, để kiểm tra phẩm chất mặt kính A, ta lau Kính chuẩn bụi đặt kính chuẩn B lên mặt kính A cho A B hợp góc α nhỏ, A B tồn lớp khơng khí mỏng α Tạo thành nêm khơng khí Mặt kính cần kiểm tra Kiểm tra phẩm chất bề mặt quang học Phương pháp thực hiện: Chiếu chùm sáng S song song với nêm α Hiện tượng giao thoa xảy làm xuất hệ vân sáng tối bề mặt nêm α Kiểm tra phẩm chất bề mặt quang học α α Nếu bề mặt kính A phẳng, đạt chất lượng hệ vân Nếu bề mặt A có vết nứt, hỏng hệ vân sáng-tối thu sáng - tối thu đặn cách bị đứt gãy, khơng cịn cách Kiểm tra phẩm chất bề mặt quang học Ngồi dùng phương pháp giao thoa với hệ tạo vân tròn newton để kiểm tra độ đối xứng mặt cong hay thấu kính Đo chiết suất chất lỏng, khí (giao thoa kế Rayleigh) Để đo chiết suất chất khí chất lỏng chưa biết, người ta dùng dụng cụ gọi giao thoa kế Rayleigh Giao thoa kế Rayleigh Đo chiết suất chất lỏng, khí (giao thoa kế Rayleigh) Khi ánh sáng đơn sắc từ nguồn O qua thấu kính L1 trở thành chùm song song chiếu vào hai khe S1, S2 Hai khe trở thành hai nguồn sáng kết hợp Ánh sáng từ hai nguồn sau qua hai ống T1 T2 giao thoa với tiêu diện E thấu kính L2 Thị kính L3 dùng để quan sát hệ thống vân giao thoa E Đo chiết suất chất lỏng, khí (giao thoa kế Rayleigh) Giả sử đo chiết suất n chất lỏng Ban đầu cho hai ống T1 T2 đựng chất lỏng (chiết suất n0, P t) Quan sát hệ thống vân giao thoa E Sau thay chất lỏng ống T2 chất lỏng cần đo n, (cùng P t trên) Quan sát dịch chuyển hệ thống vân giao thoa Đếm số vân dịch chuyển,=>chiết suất n Đo chiết suất chất lỏng, khí (giao thoa kế Rayleigh) Thật vậy, thay ống T2 chất lỏng cần đo n hiệu quang lộ hai chùm tia so với trước thay đổi : ∆L = (n − no )d (d: chiều dài ống đựng chất lỏng) Nếu hệ thống vân giao thoa dịch chuyển m khoảng vân so với trước hiệu quang lộ thay đổi mλ Ta có phương trình: ∆L = (n − no )d = mλ Đo chiết suất chất lỏng, khí (giao thoa kế Rayleigh) Từ suy ra: mλ n = no + d Đo chiết suất giao thoa kế Rayleigh có độ xác cao, xác định thay đổi chiết suất đến 1/10000 chiết suất chuẩn n0 Đo chiều dài (giao thoa kế Michelson) Giao thoa kế Michelson dùng để đo chiều dài với độ xác cao Cấu tạo: Gương bán mạ M Gương phẳng G1 G2 Kính ngắm D (detector) Đo chiều dài (giao thoa kế Michelson) Chùm sáng từ nguồn laser O chiếu đến gương bán mạ M: • • Một phần ánh sáng bị phản xạ đến gương G1 Phần ánh sáng lại truyền qua gương M để đến gương G2 Đến gương G1 G2, hai chùm sáng bị phản xạ ngược trở lại Hai chùm sáng hai sóng kết hợp, gặp (detector), chúng giao thoa với tạo nên hệ vân sáng-tối Đo chiều dài (giao thoa kế Michelson) Quang lộ hiệu quang lộ: λ λ L1 = OM + MG1 + + G1M + + MD = OM + MD + 2MG1 + λ 2 λ λ L2 = OM + MG2 + + G2 M + + MD = OM + MD + 2MG2 + λ 2 ⇒ ∆L = L2 − L1 = 2( MG2 − MG1 ) Khảo sát điểm sáng M Điều kiện cực đại giao thoa: kλ ( MG2 − MG1 ) = Đo chiều dài (giao thoa kế Michelson) Nếu ta di chuyển gương sau (trước) đoạn so với vị trí ban đầu chưa di chuyển: +Quang lộ: +Hiệu quang lộ: = k� => =>Cực tiểu giao thoa => Điểm M từ vân sáng trở thành vân tối, hệ vân dịch chuyển nửa khoảng vân Đo chiều dài (giao thoa kế Michelson) • Nếu ta dịch chuyển gương sau(trước) đoạn so với vị trí ban đầu chưa di chuyển: +Quang lộ:+ +MD+ = +Hiệu quang lộ: = k� ⇒ Cực đại giao thoa => Điểm sáng M vân sáng, hệ ng vân vân di chuyển khoả Đo chiều dài (giao thoa kế Michelson) Kết luận: Muốn đo chiều dài vật đó, cần dịch chuyển gương G2 từ đầu sang đầu vật đếm số vân dịch chuyển Nếu hệ thống vân dịch chuyển m khoảng vân chiều dài vật cần là: mλ L= Cảm ơn cô người theo dõi ... lỏng, khí (giao thoa kế Rayleigh) Để đo chiết suất chất khí chất lỏng chưa biết, người ta dùng dụng cụ gọi giao thoa kế Rayleigh Giao thoa kế Rayleigh Đo chiết suất chất lỏng, khí (giao thoa kế... Kiểm tra phẩm chất bề mặt quang học Phương pháp thực hiện: Chiếu chùm sáng S song song với nêm α Hiện tượng giao thoa xảy làm xuất hệ vân sáng tối bề mặt nêm α Kiểm tra phẩm chất bề mặt quang... Khi ánh sáng đơn sắc từ nguồn O qua thấu kính L1 trở thành chùm song song chiếu vào hai khe S1, S2 Hai khe trở thành hai nguồn sáng kết hợp Ánh sáng từ hai nguồn sau qua hai ống T1 T2 giao thoa