Bài giảng Chương 9: Nhiễu xạ ánh sáng

Nội dung chương 9 trình bày về nhiễu xạ ánh sáng, phương pháp đới cầu Fresnel, nhiễu xạ của sóng cầu qua các vật cản khác nhau, nhiễu xạ của sóng phẳng, giới hạn nhiễu xạ, nhiễu xạ của tia X trên tinh thể.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương 9: Nhiễu xạ ánh sáng Chương Chương 99 NHIỄU NHIỄU XẠ XẠ ÁNH ÁNH SÁNG SÁNG9.1.NHIỄUXẠÁNHSÁNG9.1.1.Nhiễuxạ a)Nhiễuxạquakhehẹpvàlýthuyếtsóng b)Nhiễuxạqualỗtròn c)Nhiễuxạquađĩatròn Hình9.1:Vàihìnhảnhvề nhiễuxạ d)Nhiễuxạqualưỡidaolam Choánhsángđơnsắctừmộtnguồnởvôcựcđiquamộtkhehẹp. Hứngảnhtrênmộtmànquansátchúngtasẽthấymộtcựcđạichínhgiữarộngcócườngđộlớnvàmộtsốnhữngcựcđạihẹphơncócườngđộnhỏhơnnằmvềhaibêncủacựcđạichính.Giữacáccựcđạilànhữngcựctiểu. Ánh sáng không hoàn toàn truyền thẳng khi đi qua những chướng ngại. Hiện tượng này được gọi là sự nhiễu xạ của ánh sáng. 9.1.2.NguyênlýHuyghensFresnelGiảsửdaođộngxảyraởtạiđiểmSbiểu Ndiễnbởibiểuthức: d r1 P ( t S r2 E E 0 cos 2 ( ) T M Daođộngxảyrado nguồnnguyêntốd ở Hình9.2 tạiđiểmP E0 t r1 dE P cos 2 ( ) r1 TDaođộngnàytruyềnđếnMcódạng: t r1 r2 dE M E M cos 2 ( ) T E0 t r1 r2 dE M k cos 2 ( )d r1 r2 TVìcácnguồnthứcấpd lànhữngnguồnkếthợp,chonêndaođộngtổnghợptạiđiểmMsẽbằngtổngtấtcảcácdaođộngthứcấpdEM: E0 t r1 r2 EM k cos 2 ( )d r1 r2 T DaođộngsángtạiđiểmMsẽlàtổnghợpnhữngdaođộngsángdocácnguồnthứcấpgửitớiđiểmM. Tùytheohiệuphagiữacácdaođộngsángnày,điểmMcóthểsánghoặctối.9.2. PHƯƠNGPHÁPĐỚICẦUFRESNEL9.2.1.Cáchchiađới Chọnmặtkín làmặtsóng cầudonguồnsángSphátra. Chianhỏmặt bằngcáchvẽ nhữngmặtcầu 0, 1, 2,… , k,.., ncótâmlàđiểmM 0, 1, 2,….., nsẽchiamặtsóng thànhmộtchỏmcầuvànhiềuvànhcầu,đượcgọichunglànhữngđớicầu9.2.2.Bánkính kcủađớicầuthứk Bk Rr0 K k R rk R r0 k B0 M S Hk hk r0 Diệntíchcủacácđớicầu Fresnelđềubằngnhauvà Đớicầuk bằng: Rr0 Hình9.4 S R r0 9.2.3.Tínhbiênđộtổnghợp SóngsángtổnghợpgởitớiđiểmM: a a1 a 2 a3 a 4 ..... a nhay a a1 2 ( a1 2 a2 a3 2 a ) ( 3 2 a4 a5 2 ) .... an 2 (*)Nănglượng(biênđộ)củasóngánhsángdonhữngnguồnthứcấpgởitớiđiểmMsẽgiảmdầnkhigócgiữapháptuyếncủacácmặtđớicầuvàphươngtruyềnđếnđiểmMtăngdần a1>a2>a3>….>anCácbiênđộsóngsángthứcấpcũngsẽgiảmrấtchậmvàtacóthểcoigầnđúng: a1 a3 a3 a5 a2 a4 2 2 Khiđócácsốhạngtrongdấungoặc đơntrongbiểuthức(*)sẽtriệttiêuvà bằngkhông,kếtquảcuốicùnglà: a1 an a 2 2NếugiữanguồnsángSvàđiểmMkhôngcóchướngngạithìmặtsóng sẽkhôngbị ...