SO LUOC VE BAN CHAT ANH SANG VA PHUONG PHAP DO VAN TOC ANH SANG

- Quá trình hình thành và phát triển ngày càng hoàn thiện của môn quang học mà con người không ngừng tìm hiểu qui luật truyền của ánh sáng trong môi trường => về bản chất của ánh [r]

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

GVHD: NGUYỄN HỮU KHANH Nhóm SVTH (tổ 10):

1 Nguyễn Thị Hồng Loan

2 Nghuyễn Thế Hoàng

3 Đinh Thị Kim Tuyến

4 Nghuyễn Kiều Diễm

NỘI DUNG BÁO CÁO

I SƠ LƯỢC VỀ BẢN CHẤT CỦA ÁNH SÁNG

1 Sơ lược về bản chất của ánh sáng:

I SƠ LƯỢC VỀ BẢN CHẤT CỦA ÁNH

1 Sơ lược về bản chất của ánh sáng:

- Quá trình hình thành và phát triển ngày càng hoàn thiện của môn quang học mà con người không ngừng tìm hiểu qui luật truyền của ánh sáng trong môi trường => về bản chất của ánh sáng thể hiện qua các giả thuyết về ánh sáng nhằm lý giải các hiện tượng về ánh sáng.

- Từ sơ khai, con người đã bắt đầu hiểu các tính chất của ánh sáng, các tri thức về ánh sáng được tích lũy để rồi các qui luật, định luật thuyết

về ánh sáng ra đời

1 Sơ lược về bản chất của ánh sáng:

• Aritôt đã nghiên cứu hiện tượng khúc xạ.

• Euclide đã ghi nhận về sự truyền thẳng của ành sáng trong môi trường trong suốt, đồng tính và đẳng hướng.

• Ptôlêmê nghiên cứu ảnh hưởng của hiện tượng khúc xạ áng sáng trong khí quyển trong việc

quan sát thiên văn.

• Năm 1630, Descartes thành lặp được công thức của định luật khúc xạ ánh sáng, nhưng bản chất

a Thuyết hạt về ánh sáng:

- Newton là người đưa ra thuyết hạt về ánh sáng Ông cho

rằng ánh sáng là những dòng hạt rất nhỏ do nguồn sáng phát

ra và lan truyền trong môi trường đồng chất Sự phản xạ, khúc

xạ ánh sáng được thuyết hạt giải thích hoàn toàn bằng phương pháp cơ học.

Isaac Newton (phát âm như Isắc

Niu-tơn) là một nhà vật lý, nhà thiên văn

học, nhà triết học tự nhiên và nhà toán học vĩ đại người Anh Theo lịch Julius, ông sinh ngày 25 tháng 12 năm 1642

và mất ngày 20 tháng 3 năm 1727;

theo lịch Gregory, ông sinh ngày 4 tháng 1 năm 1643 và mất ngày 31 tháng 3 năm 1727.

2 Các học thuyết về ánh sáng:

Hình ảnh minh họa cho sự phản xạ

b Thuyết sóng ánh sáng

• Nhà vật lý Hà Lan, Christian Huygens (1629 -1695), xem ánh sáng như một xung đàn hồi, lan truyền trong một môi trường đặt biệt gọi là ête, lấp đầy toàn bộ trong không gian và thấm được vào chất Như vậy, thuyết sóng ánh sáng đã coi ánh sáng với tính cách là sóng trong ête, giống như sóng âm trong không khí.

Christian Huygens (1629

-1695),

• Mặc dù thuyết sóng ánh sáng của Huygen

chưa được nhiều người quan tâm nhưng các công trình như của Young, Fresnel về hiện

tượng giao thoa, nhiễu xạ, phân cực của ánh sáng ở đầu thế kỷ 19 đã làm nổi bật tính chất sóng của ánh sáng Nhưng cũng thấy sự thiếu sót của thuyết sóng ánh sáng là các quan niệm ête cơ học Ête không gây một tác động đáng

kể lên vật chuyển động trong nó

b Thuyết sóng ánh sáng

(1831 – 1879)

Cuối thế kỷ 19, trên

cơ sở giống nhau giữa sóng ánh sáng và sóng điện từ Maxcell đã thiết lập thuyết điện từ ánh sáng Ông cho rằng, ánh sáng là sóng điện

từ có tần số cao

b Thuyết sóng ánh sáng

c Thuyết lượng tử ánh sáng

Planck đã đưa ra thuyết lượng tử Planck

để giải thích cho sự phát

xạ ánh sáng Theo ông,

sự phát xạ ánh sáng của vật không xảy ra liên tục

mà gián đoạn, có nghĩa

là thành từng phần năng lượng :

• • Năm 1905,Anhxtanh đã đưa ra

thuyết lượng tử ánh sáng hay còn gọi là thuyết photon.

• Theo ông, ánh sáng là dòng hạt riêng biệt được gọi là photon Mỗi photon đều mang một năng lượng xác định:



C h hf

Einstein

c Thuyết lượng tử ánh sáng

• Xung lượng của mỗi photon

• Như vậy, theo Anhxtanh, ánh sáng vừa

có tính chất sóng vừa có tính chất hạt, hay nói cách khác nó có lưỡng tính sóng - hạt

• Thuyết photon đã giải thích được hiện tượng mà thuyết điện từ ánh sáng không làm được, nhưng không phủ nhận thuyết điện từ



h C

hf C

E

p   

c Thuyết lượng tử ánh sáng

I SƠ LƯỢC VỀ BẢN CHẤT CỦA

ÁNH SÁNG:

Ánh sáng mặt trời phải mất khoảng 18 phút, 9 giây mới đến được trái đất

II CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO VẬN TỐC ÁNH

SÁNG:

• Galilleo có lẽ là người đầu tiên đề nghị một

phương pháp để đo vận tốc ánh sáng Ông đề

xuất một thí nghiệm với hai quan sát viên đứng trên hai đỉnh núi xa nhau, mỗi người cầm một đèn lồng che lại được Lúc đầu cả hai quan sát viên đều che đèn lại Rồi một người mở đèn ra, đánh dấu thời gian Khi người thứ hai thấy ánh sáng từ đèn thứ nhất, người này mở đèn của mình ra Khi người thứ nhât thấy ánh sáng của ngọn đèn thứ hai, sẽ ghi lại thời gian Dựa vào khoảng cách và thời gian đã biết, sẽ tính dược vận tốc ánh sáng Chúng ta không biêt thí nghiệm này đã có được tiến hành hay không Vận tốc ánh sáng là quá lớn

và phản ứng con người là quá chậm nên thí nghiệm này không thể thành công được Tuy nhiên, nguyên tắc của thí ngiệm này là đúng đắn

và là cơ sở cho nhiều phép đo về sau.

1 Phương pháp Romer:

•Vào năm 1676 nhà thiên văn Đan mạch Ole Roemer (1644-1710) đã công bố khám phá về sự sai lệch trong khoảng thời gian, khi quan sát từ Trái Đất, giữa những lần biến mất của mặt trăng sao Mộc vào bóng của sao Mộc Sự sai lệch này là do sự thay đổi khoảng cách từ Trái Đất đến sao Mộc Ông ta tìm thấy thời gian sai biệt khoảng

22 phút trong 6 tháng, tương ứng với thời

gian ánh sáng đi được quãng đường bằng

đường kính quỹ đạo quả đất Từ đó Roemer dự đoán rằng vận tốc ánh sáng phải là hữu hạn Romer đã thu được vận tốc ánh sáng là 215 000 km/s.Vào năm

1678 Huygens phối hợp thời gian đo dược của Roemer với quang đường ước tính và đưa ra giá trị vận tốc ánh sáng là 2,3 x108 m/s.

1 Phương pháp Romer:

3 Phương pháp Fizeau:

3 Phương pháp Fizeau:

Năm 1849, Fizeau làn đầu tiên đã xác định vận tốc ánh sáng bằng cách dùng nguồn sáng trên mặt đất

4 Phương pháp Foucault:

4 Phương pháp Foucault:

Leon Foucault (1819-1868) đã thực hiện thí nghiêm vào năm

5 Phương pháp Michelson:

Năm 1926, đã cải tiến phương pháp của

Foucault xác định vận tốc ánh sáng rất chính xác ( 299.909 Km/s).

Albert Abraham Michelson

5 Phương pháp Michelson:

6 Phương pháp Bergstrand:

Năm 1949, Bergstrand thực hiện phép đo vận tốc của ánh sáng

Hình ảnh biểu kết quả đo vận tốc

trong vòng 200 năm qua

Bảng tổng hợp pp đo vận tốc:

nghiệm

Vận tốc ánh sáng(km/s)

Sai số cực đại (km/s) Romer

Bradley Fizeau Foucault Cornu (Theo PP Fizeau

) Perroten (Theo PP Fizeau)

Michelson Michelson Bergstrand

III Trắc nghiệm khách quan:

1 Bức xạ ánh sáng nào không nhìn thấy được.

4 Năng lượng phôton của:

A Tia hồng ngoại lớn hơn của tia tử ngoại.

B Tia X lớn hơn của tia tử ngoại.

C Tia tử ngoại nhò hơn của ánh sáng nhìn thấy.

D Tia X nhỏ hơn của ánh sáng nhìn thấy.

5 Nhà khoa học nào được xem là người đầu tiên thực hiện phép

Cảm ơn thầy

và các bạn