Bài giảng Vật lý đại cương - Chương 7: Nhiễu xạ ánh sáng

Bất kì một điểm nào mà ánh sáng truyền đến đều trở thành nguồn sáng thứ cấp, phát sóng cầu về phía trước nó. Đến với chương 7 của bài giảng này các bạn dễ dàng nắm những kiến thức cơ bản nhất về nhiễu xạ ánh sáng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý đại cương - Chương 7: Nhiễu xạ ánh sáng7.1. Nhiễu xạ ánh sáng của sóng cầu (Nhiễu xạFresnel)7.2. Nhiễu xạ ánh sáng của sóng phẳng (Nhiễuxạ Fraunhofer)7.3. Nhiễu xạ trên mạng tinh thể7.4. Ứng dụng 7.1. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG CẦU (Nhiễu xạ Fresnel)7.1.1 KHÁI NIỆM_ Là hiện tượng as bị lệch khỏi phương truyềnthẳng khi đi gần các vật cản. A O C_ Các trường hợp nhiễu xạ: P B NX qua lỗ tròn E NX qua khe hẹp NX trên mạng tinh thể 7.1 NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG CẦU (Nhiễu xạ Fresnel)7.1.2 Nguyên lý Huygens - Fresnel_ Bất kì một điểm nào mà as truyền đến đều trởthành nguồn sáng thứ cấp, phát sóng cầu về phíatrước nó._ Biên độ và pha của nguồn thứ cấp là biên độvà pha của nguồn thực gây ra tại vị trí nguồnthứ cấp. 7.1. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG CẦU (Nhiễu xạ Fresnel)7.1.3 Nhiễu xạ qua lỗ tròn R O 7.1. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG CẦU (Nhiễu xạ Fresnel)7.1.3 Nhiễu xạ qua lỗ tròn _ Giải thích kết quả bằng pp đới cầu Fresnel:  b3 2  b2R 2  b 2 4 2O 1 b M 5 3 S0 7.1. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG CẦU (Nhiễu xạ Fresnel) 7.1.3 Nhiễu xạ qua lỗ tròn Diện tích của mỗi đới cầu: Mk Rb  S  R bk 2 Rb rk hkO Hk M0 b M k Bán kính của đới cầu thứ k: kRb S0 rk  2Rh k  Rb 7.1. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG CẦU (Nhiễu xạ Fresnel) 7.1.3 Nhiễu xạ qua lỗ tròn _ Khoảng cách 2 đới cầu kế tiếp là: 2_ Giả sử lỗ tròn chứa n đới cầu. Biên độ daođộng sáng tổng hợp tại M: (+ khi n lẻ) a = a1 – a 2  a 3 – a 4 .  a n (- khi n chẵn) a1  a1 a3   a3 a5  a     a 2      a 4    ...  2 2 2  2 2 1 a1 an_ Coi gần đúng: a k   a k 1  a k 1  a  2 2 2 7.1. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG CẦU (Nhiễu xạ Fresnel) 7.1.3 Nhiễu xạ qua lỗ tròn 2 a1_ Nếu lỗ tròn quá lớn thì: I  a 2  M  I0 4_ Số đới cầu Fresnel là lẻ : 2  a1 a n  I  a      I0 2 M (M là điểm sáng) 2 2_ Số đới cầu Fresnel là chẵn: 2  a1 a n  I  a      I0 2 M (M là điểm tối) 2 2 7.1. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG CẦU (Nhiễu xạ Fresnel)7.1.4 Nhiễu xạ qua đĩa tròn O Chấm sáng Fresnel 7.1. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG CẦU (Nhiễu xạ Fresnel) 7.1.4 Nhiễu xạ qua đĩa tròn _Nếu đĩa tròn chắn hết m đới cầu: a m 1 a n a m 1 aM    2 2 2O b M m+1 _Cường độ sáng tại M: 2  a m 1  Ia  2 M   2  M luôn là điểm sáng 7.2 NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG PHẲNG (Nhiễu xạ Fraunhofer) 7.2.1 Nhiễu xạ qua một khe hẹp E b: độ rộng khe hẹp A  : góc nhiễu xạ M O F_ Độ rộng dải sáng: B o  /2 L1 1 L2 2 sin  _ Số dải sáng chứa trong khe AB: 2 b 2b sin  N   7.2 NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG PHẲNG (Nhiễu xạ Fraunhofer)7.2.1 Nhiễu xạ qua một khe hẹp_ Hiệu quang lộ của hai tia sáng từ hai dải kế làλ/2 nên chúng sẽ khử nhau. Điều kiện tại M là: vân tối (CT) vân sáng (CĐ) 2b.sin  2b.sin  N  2k N  2k  1    1  sin   k sin   (k  ) b 2 b (k  1, 2,. . .) (k  1, 2, 3,. . .) trừ k=0 vì trùng với trừ k=0 và k=-1 cực đại giữa 7.2 NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG CỦA SÓNG PHẲ ...