Tập bài giảng Quang học

Thuật ngữ bức xạ điện từ, do James Clerk Maxwell đặt ra, xuất phát từ những tính chất điện và từ đặc trưng chung cho tất cả các dạng của loại năng lượng giống sóng này, như được biểu lộ bởi sự phát sinh cả trường dao động điện và từ khi sóng truyền trong không gian. Ánh sáng khả kiến chỉ đại diện cho một phần nhỏ của phổ bức xạ điện từ (như đã phân loại trong hình 1), trải ra từ các tia vũ trụ cao tần và tia gamma, qua tia X, ánh sáng cực tím,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tập bài giảng Quang học HIEPKHACHQUAYT p bài gi ng Quang h c Kiên Giang, tháng 3/2009 MỤC LỤC TrangBản chất của bức xạ điện từ ............................................................................................... 1Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng .................................................................................. 12Nguồn phát ánh sáng khả kiến ........................................................................................ 20Tốc độ ánh sáng ............................................................................................................... 28Kĩ thuật hiển vi huỳnh quang ........................................................................................... 39Sự phản xạ ánh sáng ........................................................................................................ 44Sự khúc xạ ánh sáng ........................................................................................................ 52Sự giao thoa ánh sáng ..................................................................................................... 62Sự nhiễu xạ ánh sáng ....................................................................................................... 72Sự phân cực ánh sáng ...................................................................................................... 79Thấu kính và quang hình học .......................................................................................... 91Các loại gương ................................................................................................................ 99Lăng kính và bộ tách chùm tia ...................................................................................... 110Sự nhìn và cảm giác về màu sắc ..................................................................................... 121Các màu cơ bản ............................................................................................................. 135Quang sai ở hệ thấu kính ............................................................................................... 140Hiện tượng lưỡng chiết .................................................................................................. 146Ánh sáng và Năng lượng ............................................................................................... 157Tổng quan về laser ........................................................................................................ 173Kĩ thuật an toàn laser ..................................................................................................... 188 BẢN CHẤT CỦA BỨC XẠ ĐIỆN TỪ Ánh sáng khả kiến là một hiện tượng phức tạp được giải thích kinh điển bằngmột mô hình đơn giản dựa trên các tia truyền và mặt đầu sóng, khái niệm được nêu ralần đầu tiên vào cuối những năm 1600 bởi nhà vật lí người Hà Lan Chr istiaanHuygens. Bức xạ điện từ, một gia đình rộng lớn hơn của những hiện tượng kiểu sóngmà ánh sáng khả kiến thuộc về nó (cũng còn gọi là năng lượng bức xạ), là phương tiệntruyền năng lượng chủ yếu trong vũ trụ mênh mông. Cơ chế mà ánh sáng khả kiếnđược phát ra hoặc bị hấp thụ bởi các chất, và cách thức nó tác động lại dưới nhữngđiều kiện khác nhau khi truyền trong không gian và trong khí quyển, hình thành nên cơsở cho sự tồn tại của màu sắc trong vũ trụ. Hình 1. Phổ bức xạ điện từ Thuật ngữ bức xạ điện từ, do James Clerk Maxwell đặt ra, xuất phát từ nhữngtính chất điện và từ đặc trưng chung cho tất cả các dạng của loại năng lượng giốngsóng này, như được biểu lộ bởi sự phát sinh cả trường dao động điện và từ khi sóngtruyền trong không gian. Ánh sáng khả kiến chỉ đại diện cho một phần nhỏ của phổbức xạ điện từ (như đã phân loại trong hình 1), trải ra từ các tia vũ trụ cao tần và tiagamma, qua tia X, ánh sáng cực tím, bức xạ hồng ngoại, và vi ba, cho tới các sóng vôtuyến bước sóng dài, tần số rất thấp. Mối liên hệ giữa ánh sáng, điện và từ không rõ ràng ngay trước mắt những nhàkhoa học buổi đầu làm thí nghiệm với những tính chất cơ bản của ánh sáng và vật chất.Ánh sáng hồng ngoại, có bước sóng dài hơn bước sóng ánh sáng đỏ khả kiến, là dạng“vô hình” đầu tiên của bức xạ điện từ được phát hiện. Nhà khoa học và thiên văn họcngười Anh William Herschel đã nghiên cứu sự liên đới giữa nhiệt và ánh sáng bằngmột nhiệt kế và một lăng kính khi ông nhận thấy nhiệt độ đạt tới cao nhất trong vùngnằm ngoài phần đỏ của phổ ánh sáng khả kiến. Herschel cho rằng phải có một loại ánhsáng khác trong vùng này mà mắt người không nhìn thấy được. Bức xạ cực tím, nằm ở phía bên kia của phổ khả kiến, được phát hiện bởiWilhelm Ritter, một trong những nhà khoa học đầu tiên nghiên cứu năn ...