Bài giảng vật lý 2 chương 5 GV lăng đức sỹ

Những thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng Chiếu một chùm sáng song song qua một khe hẹp... Những thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng Chiếu một chùm sáng song song qua một lỗ tròn nhỏ... Nhiễu

GIÁO TRÌNH VẬT LÝ 2

Những ví dụ về nhiễu xạ ánh sáng

 Chúng ta nhìn thấy

nhiều màu sắc sặc sỡtrên bề mặt đĩa CD dướiánh sáng Mặt Trời

 Khi nhìn vào mộtngọn đèn ở xa ta thấyánh đèn bị “loé” nhưhình sao

Những thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng

 Chiếu một chùm sáng song song qua một khe hẹp

Những thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng

 Chiếu một chùm sáng song song qua một lỗ tròn nhỏ

Nhiễu xạ ánh sáng

 Nhiễu xạ ánh sáng là hiệntượng tia sáng bị lệch khỏiphương truyền thẳng khi điqua các lỗ nhỏ, khe hẹp, mépcác vật chắn sáng

 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

thể hiện bản chất sóng của ánhsáng Nhiễu xạ là một hiệntượng đặc trưng của sóng

Nguyên lý Huygen - Fresnel

Bất kỳ điểm sáng nào mà ánh sáng truyền đến đều trở thành nguồn sáng thứ cấp phát ánh sáng về phía trước nó Biên độ và pha ban đầu của nguồn sáng thứ cấp này là biên độ và pha ban đầu của dao động sáng do nguồn sáng thực gây ra tại đó.

Nguồn sáng thực

Điểm nhận ánh sáng, trở thành ngồn sáng thứ cấp

Nhiễu xạ sóng cầu (Nhiễu xạ Fresnel)

Phương pháp đới cầu Fresnel

(S)

R

Phương pháp đới cầu Fresnel

Rb S

Phương pháp đới cầu Fresnel

Dao động sáng của các đới cầu gây ra tại M

Phương pháp đới cầu Fresnel

Biên độ dao động sáng thành phần gây ra tại M

Nhiễu xạ Fresnel qua lỗ tròn

M O

lấy dấu “-” nếu k chẵn

lấy dấu “+” nếu k lẻ

k

r r

Nhiễu xạ Fresnel qua màn chắn tròn

M O

Phương pháp cộng véc tơ biên độ

Nhiễu xạ sóng phẳng qua một khe hẹp (Fraunhofer)

M



Phương pháp chia đới

Phương pháp cộng véc tơ biên độ

Nhiễu xạ sóng phẳng qua một hệ N khe hẹp (cách tử)

M



Nhiễu xạ sóng phẳng qua một hệ N khe hẹp (cách tử)

 Đối với mỗi khe hẹp hiện tượng xảy

ra tương tự như trường hợp nhiễu xạqua một khe hẹp

Nhiễu xạ sóng phẳng qua một hệ N khe hẹp (cách tử)

 Tuy nhiên, trong trường hợp này ta

chú ý tới sự tổng hợp sóng đến từ cácnguồn khác nhau với nhau (giao thoa)

 Xét sự giao thoa của 2 nguồn liên tiếp:

Nhiễu xạ sóng phẳng qua một hệ N khe hẹp (cách tử)

 Còn xảy ra giao thoa của các khe cách

nhau 2d, 3d, 4d, … Vị trí các cực đạitương ứng được xác định:

Nhiễu xạ sóng phẳng qua một hệ N khe hẹp (cách tử)

Cách tử nhiễu xạ

 Cách tử nhiễu xạ là hệ thống gồm N

khe hẹp giống nhau, song song và cáchđều nhau và nằm trên cùng một mặtphẳng (còn gọi là cách tử phẳng)

 Có 2 loại: cách tử phản xạ và các tử

truyền qua

 Khoảng cách d giữa hai khe hẹp được

gọi là chu kỳ của cách tử Số vạch trênmột đơn vị chiều dài là thông số đặctrưng của cách tử (N=1/d)

Nhiễu xạ tinh thể

 Trong các chất kết tinh, nguyên tử

(hoặc ion) được sắp xếp có trật tự tuầnhoàn trong không gian tạo thànhmạng tinh thể

 Mạng tinh thể có các lớp gọi là mặt

phẳng mạng, khoảng cách d giữa haimặt phẳng mạng liên tiếp được gọi làchu kỳ của mạng tinh thể hay hằng sốmạng

 Sóng tán xạ trên các lớp liên tiếp tạo

thành nhiễu xạ tinh thể

Nhiễu xạ tinh thể

 Hai tia sáng tán xạ trên hai mặt phẳng

mạng liên tiếp có hiệu quang lộ:

 Nhiễu xạ tinh thể là một phương pháp

mạnh trong trong nghiên cứu cấu trúctinh thể