Nguyên lý Huyghen - FrenenBất kì điểm nμo mμ AS truyền qua đều trở thμnh nguồn sáng thứ cấp phát AS về phía trước nó... Che các đới cầu hoặc chẵn hoặc lẻ để tăng cường độ sáng 4... Nhận
Trang 1VËt lý §¹i c−¬ng Quang häc sãng
Ch−¬ng II NhiÔu x¹ ¸nh s¸ng
Trang 21 HiÖn t−îng
nhiÔu x¹ ¸nh
s¸ng
¶nh nhiÔu x¹
Tia s¬ cÊp , tia nhiÔu x¹
lμ hiÖn t−îng tia s¸ng lÖch khái ph−¬ng truyÒn khi ®i gÇn ch−íng ng¹i
gãc nhiÔu x¹
ϕ
Lç to
Lç nhá
Trang 32 Nguyên lý Huyghen - Frenen
Bất kì điểm nμo mμ AS truyền qua đều trở thμnh nguồn sáng thứ cấp phát AS về phía trước nó
Biên độ vμ pha của nguồn thứ cấp lμ biên độ vμ pha của nguồn thực gây ra tại vị trí của nguồn
thứ cấp
M O
dS
θ0 θ
S
r1 r2
Biên độ từ dS chiếu đến M
2 1
0
r r
dS )
, (
A )
M (
nhỏ A cμng lớn
) v
r
r t
(
cos r
r
dS ) , (
A )
M (
S 1 2
θ
= ∫
Trang 43 Phương pháp đới cầu Frênen
Hiệu quang lộ AS từ 2 đới cầu liên tiếp ΔL=λ/2
R
b
2
b + λ
2
3
2
4
2
b λ +
Σ0
Σ1
Σ2
Σ3
Σ4
λ +
π
=
Δ
b R
Rb S
k b
R
Rb
rk
+
λ
=
k=1, 2,
a tỷ lệ nghịch với θ:
a1> a2> a3> > an>
θ
) a
a
( 2
1
ak = kư1 + k+1
Biên độ sáng tại M: a=a1-a2+ a3- a4 ± an
+ n lẻ, - n chẵn 3.1 Định nghĩa, tính chất đới cầu Frênen:
Trang 53.2 Nhiễu xạ qua lỗ tròn gây bởi nguồn điểm
ở gần:
M O
R
Có n đới cầu, Biên độ sáng tại M
a=a1-a2+ a3- a4 ± an
+ n lẻ, - n chẵn
2
a
) 2
a a
2
a (
) 2
a a
2
a ( 2
a
a = 1 + 1 − 2 + 3 + 3 − 4 + 5 + ± n
+ n lẻ, - n chẵn
2
a 2
a
a = 1 ± n
Nhiều đới cầu an ->0 => I0=a2
4
a I
2 1
0 =
Chứa số lẻ đới cầu
0
2 n 1
I
) 2
a 2
a (
I = + >
Trang 6Chứa số chẵn đới cầu
0
2 n 1
I
) 2
a 2
a (
I = − <
n=2 => I2=0 n=1 => I
1=a12=4I0
3.3 Nhiễu xạ qua đĩa tròn:
M O
m
m+1
m+2
r 0
Đĩa bán kính r0 che mất
m đới cầu AS từ đới cầu m+1 chiếu tới M
a = am+1-am+2+ am+3-
) 2
a a
2
a (
) 2
a a
2
a ( 2
a
a = m 1 + m 1 − m 2 + m 3 + m 3 − m 4 + m+5 +
+
+
+ +
+ +
2 a
a = m+1
Trang 7Che các đới cầu (hoặc chẵn hoặc lẻ) để tăng cường độ sáng
4 Nhiễu xạ gây bởi các sóng phẳng
M
Σ0
Σ1
Σ2
Σ3
Σ4
A
δ
AB=b
Bề rộng mỗi dải δ=λ/2sinϕ
ϕ
Số dải
λ
ϕ
= ϕ
λ
sin 2
/
b n
Hiệu quang lộ giữa 2 tia từ 2 dải liên tiếp:
a=a1-a2+ a3- a4 ± an -> a=a1+ a3 +alẻ
4.1.Qua một khe hẹp
λ/2
Trang 8ΔL=λ/2 Chúng dập tắt nhau từng đôi một
Điều kiện cực tiểu: M tối n 2 b sin = 2 k
λ
ϕ
=
b
k
=
ϕ k = ±1, ±2 Trừ k=0
Điều kiện cực đại: M sáng
1 k
2
sin b
2
λ
ϕ
=
b 2
) 1 k
2 (
+
= ϕ
k = 1, ±2, ±3 Trừ k=0 vμ k=-1
ứng với k=0, -1 trùng với cực đại giữa
Trang 9λ b
2 λ
ư
b
2 λ b
λ
ư
I0
I2
I1
sinϕ O
sinϕ=0 cực đại giữa
b
3
, b
2
, b
±
λ
±
λ
±
= ϕ
có các cực tiểu
, b
2
5
, b 2
3
có các cực đại
Tỷ lệ I0 :I1 :I2: I3 =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 cường độ gấp trăm lần các cực đại bên
Trang 104.2 Nhiễu xạ qua nhiều khe hẹp Cách tử
d b
M F E I
dsinϕ
k
=
ϕ
Có các cực tiểu chính
N/CPhân bố cường độ sáng giữa hai cực tiểu chính:
Hiệu quang lộ giữa 2 tia tương ứng từ 2 khe liên tiếp L1 ư L2 = d sin ϕ = k λ
d
k
=
ϕ
k =0, ±1, ±2 k=0 cực đại giữa
có các cực đại chính
Giữa các cực đại chính có các cực tiểu tại
2
) 1 k
2 ( sin
+
=
ϕ
d 2
) 1 k
2 (
+
= ϕ
d>b>λ
Trang 11Hai tia từ 2 khe liên tiếp khử lẫn nhau -> tối
còn tuỳ thuộc vμo số khe N
N=1-> 1 Cực đại giữa
N=2 -> Các cực đại chính
N=3-> 1 Cực đại phụ: N-2
2 cực tiểu phụ: N-1
& Cực tiểu
N nhiều: Các cực đại nét
kλ/d
(2k+1)λ/2d
d=3b
Sinϕ
λ/d
0
Trang 12Tập hợp các khe hẹp giống nhau cách đều nhau
vμ cùng nằm trên mặt phẳng: d chu kì
d
Cách tử truyền qua: Kính
Cách tử phản xạ: Kim loại
Rạch
Kĩ thuật quang khắc
rạch n=1/d
500 -1200/mm
• Cách tử nhiễu xạ:
Trang 130,4μm ≤ λ ≤ 0,76μm
TÝm, Chμm, Lam, Lôc,Vμng,Da cam, §á
• NhiÔu x¹ trªn tinh thÓ
d~3.10-10m θ
HiÖu quang lé 2 tia
ΔL=2dsinθ=kλ
d 2
k sin θ = λ
C«ng thøc Wulf-Bragg
• NhiÔu x¹ ¸nh s¸ng tr¾ng qua c¸ch tö
V©n tr¾ng trung t©m Kho¶ng tèi
7 mÇu,k=1 k=2 k=3 k=4 Tia X cã λ~10-10m
Trang 14Zn Debye
tia x, e,n
mÉu tinh thÓ
Phim