Tài liệu Bài giảng Vật lý_ Sự phân cực ánh sáng pptx

Định lý Maluýt về sự truyền ánh sáng qua bản Tuốtmalin CÁC HIỆN TƯỢNG PHÂN CỰC ÁNH SÁNG 4.. Ánh sáng phân cực Vậy hiện tượng biến ánh sáng tự nhiên thành ánh sáng phân cực một phần h

SỰ PHÂN CỰCÁNH SÁNG

Nội dung

ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN – ÁNH SÁNG PHÂN CỰC

1 Ánh sáng tự nhiên

2 Ánh sáng phân cực

3 Định lý Maluýt về sự truyền ánh sáng qua bản Tuốtmalin

CÁC HIỆN TƯỢNG PHÂN CỰC ÁNH SÁNG

4 Sự phân cực do lưỡng chiết

1 Ánh sáng tự nhiên

 Theo thuyết điện tử về ánh sáng: các nguyên tử phát ra ánh sáng dưới dạng những đoàn sóng điện từ nối tiếp nhau Mỗi đoàn sóng này có véctơ E ⊥ tia sóng

Tia sáng

E

1 Ánh sáng tự nhiên

 Do tính chất chuyển động hỗn loạn của chuyển động bên trong các nguyên tử, nên đoàn sóng do 1 nguyên tử phát ra có thể dao động theo những

phương khác nhau xung quanh tia sóng

1 Ánh sáng tự nhiên

 Vậy: ánh sáng tự

nhiên là ánh sáng trong

đó véctơ cường độ điện

trường dao động một

cách đều đặn theo tất cả

mọi phương vuông góc

với tia sóng

Phương truyền ánh sáng

(tia sóng)

phương xác định được gọi là ánh sáng phân cực

thẳng hay ánh sáng phân cực toàn phần

E

ur

2 Ánh sáng phân cực

 Vậy hiện tượng biến

ánh sáng tự nhiên thành

ánh sáng phân cực một

phần hoặc toàn phần gọi

là hiện tượng phân cực

ánh sáng.

3 Định lý Maluýt

 Giả sử có một bản

tinh thể tuốcmalin dày T 1

có các mặt song song với

một phương đặc biệt ∆1

trong bản gọi là quang

trục của tinh thể Cho

ánh sáng tự nhiên rọi

vuông góc với mặt bản

3 Định lý Maluýt

 Khi nghiên cứu tác dụng của bản T 1 lên ánh sáng tự nhiên:

nằm theo phương của quang trục

nằm theo phương vuông góc với quang trục

Thực nghiệm cho thấy ⊥ ∆ bị Tuốcmalin hấp thu hết

3 Định lý Maluýt

Định lý Maluýt về phân cực ánh sáng:

Lấy bản Tuốcmalin T 2 đặt sau T 1 , gọi x là góc hợp với hai quang trục ∆1 và ∆2

Gọi a 1 là biên độ của véctơ dao động ánh sáng

trong ánh sáng phân cực toàn phần sau T 1

Gọi a 2 là biên độ của véctơ dao động ánh sáng

trong ánh sáng phân cực toàn phần sau T 2

3 Định lý Maluýt

Định lý :

Khi một chùm ánh sáng tự nhiên truyền qua 2 bản tuốcmalin dày có các quang trục ∆1 và ∆2 hợp với

nhau một góc α thì cường độ của ánh sáng nhận

được sau 2 bản đó tỷ lệ thuận với

•+ Bản T 1 biến đổi ánh sáng tự nhiên thành ánh

sáng phân cực được gọi là bản phân cực ánh sáng.

•+ Bản T phân tích cho biết ánh sáng tới nó là

2

cos α

4 Sự phân cực do lưỡng chiết

Khi nghiên cứu các

tinh thể đơn trục (có 1

trục đối xứng) người ta

phát hiện tinh thể băng

lan (canxi carbonat

I

4 Sự phân cực do lưỡng chiết

Giả sử có1 tia sáng tự nhiên SI rọi ⊥ với mặt bên của tinh thể Tại I, tia tối SI tách thành 2 tia khúc xạ:

•- Tia ZR 1 tuân theo định luật khúc xạ của

Descar được gọi là tia thường O.

•- Tia ZR 2 không tuân theo định luật khúc xạ được gọi là tia bất thường e.

được gọi là tia bất thường e

4 Sự phân cực do lưỡng chiết

Tính chất của tia thường và bất thường:

•- Sở dĩ tia thường và tia bất thường có độ lệch khác nhau trong tinh thể do băng lan có chiết suất khác nhau đối với chúng

•- n O = 1,658 không phục thuộc vào phương

truyền của tia đó trong tinh thể.

4 Sự phân cực do lưỡng chiết

•- Vận tốc của tia thường trong tinh thể:

•n O = c/n 0 cũng không phụ thuộc vào phương truyền của tia đó

•ne = 1,658 theo phương AA 1

∀⇒ n e = c/n e phụ thuộc vào phương truyền AA 1

5 Sự phân cực do phản xạ và khúc xạ

Một tia sáng tự nhiên đến đập lên mặt phân

cách hai môi trường dưới một góc i; một phần tia bị phản xạ lại môi trường 1 còn một phần khác khúc xạ vào môi trường 2 Aùnh sáng phản xạ và khúc xạ từ 2 môi trường đều là ánh sáng phân cực không

toàn phần Độ phân cực phụ thuộc vào góc tối i

Khi i thay đổi → mức độ phân cực của tia phản xạ thay đổi, khi i = i

5 Sự phân cực do phản xạ và khúc xạ

•Tia phản xạ trở thành

phản xạ toàn phần.

•Chú ý: tia khúc xạ

không bao giờ là phân

2 21

1

b

n tgi n

T

6 Sự phân cực do hấp thụ cĩ phương ưu tiên

 Đối với một số tinh thể ngoài hiện tượng phân cực do lưỡng chiết, còn có hiện tượng phân cực do hấp thu một trong hai chùm tia: thường và bất

7 Định nghĩa

• Các tinh thể đơn trục và một số chất vô định hình có thể làm quay mặt phẳng phân cực của ánh sáng phân cực toàn phần truyền qua chúng.

•Định nghĩa:

•Hiện tượng ánh sáng sau khi truyền qua một môi trường vật chất thì mặt phẳng dao động của nó bị lệch khỏi phương ban đầu gọi là hiện tượng phân cực quay.

8 Chất quang hoạt

• Những chất có tác dụng làm quay mặt phẳng

phân cực của ánh sáng gọi là chất quang hoạt.

•Chia 2 loại:

•- Chất làm quay mặt phẳng phân cực của ánh

sáng theo chiều kim đồng hồ gọi là chất hữu triền α

> 0

•- Chất làm mặt phẳng phân cực của ánh sáng

9 Các định luật Biot về hiện tượng

phân cực quay

•

•a) Định luật Biot 1 Định luật Biot 1:

 Đối với chất rắn “góc quay cực tỷ lệ thuận với khối lượng riêng và bề dày l của lớp chất mà ánh sáng truyền qua”

9 C ác định luật Biot về hiện tượng

9 C ác định luật Biot về hiện tượng

phân cực quay

b) Định luật Biot 2 Định luật Biot 2:

 Cho 1 hỗn hợp chất quang hoạt:

“Góc quay tổng cộng của hỗn hợp chất tan bằng tổng đại sáo những góc quay do nhiều chất tan gây ra”

•A α1 = [α1 ] c 1 l

•B α2 = [α2 ] c 2 l

•C α3 = [α3 ] c 3 l

∀α = α + α + α … + α

9 C ác định luật Biot về hiện tượng

phân cực quay

c) Định luật Biot 3 Định luật Biot 3 :

• “Năng suất quay cực riêng tỷ lệ nghịch với bình phương độ dài sóng”

• a là hệ số tỷ lệ

2

[ ] α a

λ

=

10 Ứng dụng của hiện tượng phân cực quay

 Trong sản xuất sử dụng định luật Biot để xác

định % đường nguyên chất có trong đường.

 Trong ngành dược: [α] D giúp ta xác định định

Trình bày Phùng Thị Sinh

Đại Học Y Dược Thành Phố Hồ Chí Minh