Giáo trình Vật lý đại cương A2: Phần 2 - ThS. Trương Thành

Giáo trình Vật lý đại cương A2: Phần 2 này với 6 chương còn lại trình bày các nội dung chính về quang học sóng - phân cực, quang lượng tử - bức xạ nhiệt, quang lượng tử - hiện tượng quang điện, cơ học lượng tử, vật lý nguyên tử, vật lý hạt nhân. Tham khảo tài liệu này để nắm bắt một cách chi tiết cuốn giáo trình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Vật lý đại cương A2: Phần 2 - ThS. Trương Thành Giâo trình Vật lý 2 Ths. Trương Thành CHƯƠNG VII. PHÂN CỰC ÁNH SÁNG 7.1. ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN, ÁNH SÁNG PHÂN CỰC 7.1.1. ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN Ta biết rằng ánh sáng là sóng điện từ có hai vector đặc trưng là H và E dao động luôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng: r r E M ,t = EO cos 2π (γt − y / λ ) r r r r v H M ,t = H O cos 2π (γt − y / λ ) E Trong đó vector E đóng vai trò quan trọng vì nó quyết định cường độ sáng của ánh sáng. H. VII-1 Ánh sáng tự nhiên là tổng hợp của nhiều ánh sáng do các phân tử và nguyên tử phát ra một cách hỗn loạn theo các phương khác nhau, bởi vậy vector E phân bố đều theo mọi phương vuông góc với phương truyền (hình vẽ VII-1). Do vậy ta có định nghĩa: Ánh sáng tự nhiên là ánh sáng mà vector cường độ điện trường của sóng phân bố đều theo mọi phương vuông góc với phương truyền sóng. 7.1.2. ÁNH SÁNG PHÂN CỰC Bằng một cách nào đó mà tạo ra được ánh sáng có vector E dao động theo một phương nhất định thì ánh sáng đó gọi là ánh sáng phân cực hoàn toàn. Nếu ánh sáng mà vector E chỉ mạnh lên theo một phương còn các phương khác thì yếu đi gọi là ánh sáng phân cực một phần. Dụng cụ tạo nên được ánh sáng phân cực gọi là máy phân cực hay Nicon. Mặt phẳng chứa vector E và phương truyền gọi là mặt phẳng phân cực. Tóm lại là máy phân cực chỉ trong suốt đối với tia sáng có vector E trùng với phương phân cực. Ánh sáng phân cực hoàn toàn là ánh sáng mà vector cường độ điện trường dao động theo một phương nhất định vuông góc với phương truyền sóng. Ánh sáng phân cực không hoàn toàn là ánh sáng mà vector cường độ điện trường dao động mạnh lên ở một phương còn các phương khác thì yếu đi nhưng không bằng không. 7.1.3. ĐỊNH LÝ MALUS 7.1.3.1. Giải thích hiện tượng phân cực r E Hiện tượng phân cực được giải thích như sau: mọi vector cường độ điện trường E đều được phân tích ϕ 71 H. VII-2 Giâo trình Vật lý 2 Ths. Trương Thành thành hai thành phần, một phần song song với quang trục và một phần vuông góc với quang trục. Phần song song với quang trục thì đi qua được máy phân cực còn phần vuông góc với quang trục thì bị hấp thụ chính vì vậy mà sau dụng cụ phân cực cường độ điện trường E chỉ có một phương duy nhất là phương của quang trục: E pc = E 0 cos ϕ 7.1.3.2. Định lý Malus Trên đường đi của áng sáng tự nhiên ta đặt một máy phân cực có phương quang trục là ∆1 thì sau máy phân cực ta được ánh sáng phân cực theo phương ∆1. Tiếp theo sau ∆1 ta đặt thêm máy phân cực có phương phân cực là ∆2 hợp với ∆1 một góc ϕ (hình vẽ) thì sự phân cực tiếp theo lại theo ∆2. E1 E2 v ϕ ∆1 ∆2 Hình VII-3 Nếu gọi E1 và E2 lần lượt là biên độ của của cường độ điện trường của ánh sáng phân cực E1y và E2y sau hai bản phân cực thì dễ dàng thấy: E2 = E1 cos ϕ. Còn cường độ sáng sau bản thứ 2 là I2: I2 = E22 = E12cos2ϕ Nhưng E12 =I1. Nên; I2 = I1 cos2ϕ (VII-1). Đây là một nội dung của định lý Malus Định lý Cường độ ánh sáng phân cực sau hai bản Tuamalin tỷ lệ thuận với bình phương của cos của góc giữa hai quang trục của hai bản. Trong đó: - T1 gọi là bản phân cực ánh sáng - T2 gọi là bản phân tích ánh sáng 72 Giâo trình Vật lý 2 Ths. Trương Thành 7.2. SỰ PHÂN CỰC DO PHẢN XẠ, HIỆN TƯỢNG LƯỠNG CHIẾT 7.2.1. SỰ PHÂN CỰC CỦA ÁNH SÁNG DO PHẢN XẠ S’ Xét tia sáng SI là ánh sáng N tự nhiên đến đập vào gương phẳng S r tại I và cho tia phản xạ IS’. Vấn đề n đặt ra là tia phản xạ này là ánh sáng tự nhiên hay ánh sáng phân i i’ cực? và nếu là ánh sáng phân cực thì ánh sáng phân cực hoàn toàn hay không hoàn toàn ...