Bài giảng Quang học - ĐH Phạm Văn Đồng

(NB) Nội dung bài giảng trình bày đến người học những vấn đề liên quan đến "Quang học", cụ thể như: Thuyết điện từ ánh sáng, quang hình học, sự giao thoa ánh sáng, sự nhiễu xạ ánh sáng, sự phân cực ánh sáng, sự tán sắc, sự hấp thụ và sự tán xạ ánh sáng,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Quang học - ĐH Phạm Văn ĐồngTRNG Đ I H C PH M VĔN Đ NGQUANG HỌCBiên soạn: ThS. Nguyễn Đình ĐứcTháng 5-2015L U HÀNH N I B2 QUANG HỌCTRNG Đ I H C PH M VĔN Đ NGQUANG HỌCDùng cho sinh viên s ph m ngành V t lýTháng 5-2015QUANG HỌC3M cl c5M Đ UChng 1. THUY T ĐI N TÁNH SÁNG1.1. S l c Thuy t Đi n t ánh sáng1.2. Các đ i l ng tr c quangCh2.1.2.2.2.3.2.4.2.5.2.6.2.7.2.8.2.9.3.1.3.2.3.3.3.4.3.5.3.6.ng 4. Sng 5. S12131821253340434651GIAO THOA ÁNH SÁNG57576263686971.NHI U X ÁNH SÁNGNguyên lý Huygens-FresnelPh ng pháp đới c u FresnelNhi u x c a sóng c u qua các v t c n khác nhauNhi u x c a sóng phẳngCách tử nhi u xBài t p ch ng 4Ch5.1.5.2.5.3.5.4.5.5.ng 3. SNguyên lý chồng ch tS giao thoa - Nguồn k t h pCác ph ng pháp quan sát vân giao thoaGiao thoa trên các b n m ngGiao thoa c a nhi u nguồn sáng đi mng d ng hi n t ng giao thoaBài t p ch ng 3Ch4.1.4.2.4.3.4.4.4.5.ng 2. QUANG HÌNH H CCác khái ni m c b nCác đ nh lu t và nguyên lý c b nG ng phẳng, g ng c uL ng ch t phẳng, b n mặt song song, lăng kínhMặt c u khúc x , th u kính m ngH đồng tr cQuang saiM t và các t t c a m tCác quang c dùng cho m tBài t p ch ng 2Ch78757779818593PHÂN C C ÁNH SÁNGÁnh sáng t nhiên và ánh sáng phân c cS phân c c ánh sáng do ph n x và khúc x -Đ nh lu t BrewsterS phân c c ánh sáng do l ng chi tÁnh sáng phân c c elip, phân c c trònS quay mặt phẳng phân c cBài t p ch ng 59596971011041074 QUANG HỌCChng 6. STÁN S C, SH P TH VÀ STÁN XÁNH SÁNG6.1.6.2.6.36.3.SVSStán s c ánh sángn t c pha, v n t c nhómh p th ánh sángtán x ánh sáng109111114116118Câu h iChng 7. B C X NHI T7.1. B c x nhi t7.2. Các đ nh lu t b c x c a v t đen tuy t đ i7.3. Thuy t l ng tử năng l ng c a Planck7.4.ng d ng các đ nh lu t b c x nhi tBài t p ch ng 7Ch8.1.8.2.8.3.8.4.8.5.8.6.ng 8. LÝ THUY T H T V ÁNH SÁNGHi n t ng quang đi nThuy t l ng tử ánh sángHi n t ng quang đi n trongHi u ng ComptonÁp su t ánh sángS phát quangBài t p ch ng 8Ch119121122124126ng 9. S LC V LASER VÀ QUANG H C PHI TUY N9.1. S l c v laser9.2. Một s hi n t ng v quang h c phi tuy nTài li u tham kh o127129131132134136137139142144QUANG HỌCM5Đ UQuang h c là ngành khoa h c kh o sát và gi i thích các hi n t ng liên quan đ nánh sáng (th y đ c và không th y đ c). Ngày nay, có s th ng nh t gi a b n ch tánh sáng và các lo i sóng đi n t khác nên đ i t ng nghiên c u c a quang h c khôngchỉ d ng l i ánh sáng th y đ c (có b ớc sóng kho ng t 0,4m đ n 0,8 m) màm rộng các lo i sóng đi n t có b ớc sóng t ng n đ n dài; ngoài ra, có nh ng ngànhnghiên c u s chuy n động c a các dòng h t có s t ng t nh chùm tia sáng g i làquang h c l ng tử, quang h c Newton v.v.....Ngành quang h c phát tri n ít nh t hàng trăm năm tr ớc công nguyên. Có thchia làm 3 giai đo n:Giai đo n 1:T khi con ng i b t đ u tìm hi u v ánh sáng đ n khi có nh ng gi thuy t đ utiên ra đ i: Đã có nh ng nghiên c u thô s v ánh sáng và chỉ có nh ng hi u bi t cb n v quang hình h c. Kho ng 350 năm tr ớc công nguyên, Aristote đã nghiên c uv hi n t ng khúc x ánh sáng nh ng mãi đ n năm 1630 Descarter mới thành l pđúng công th c c a đ nh lu t.Giai đo n 2:B t đ u t khi có nh ng gi thuy t đ u tiên v b n ch t ánh sáng (th kỷ 17) đ nkhi xác nh n đ c b n ch t đi n t c a ánh sáng (th kỷ 19). Có 2 gi thuy t tồn t iđồng th i:- Thuy t phát x ánh sáng (gi thuy t đ u tiên v b n ch t ánh sáng) c a Newton(1642 - 1727): Theo Newton, ánh sáng là nh ng dòng h t r t nh có tính ch t c h c,truy n đi với v n t c r t lớn. Dùng gi thuy t này, ông gi i thích các hi n t ng ph nx , khúc x một cách c h c. Cũng theo thuy t này, khi dòng h t ánh sáng đi vào môitr ng “đặt” h n nh thuỷ tinh, n ớc thì nó b môi tr ng này hút, làm tăng v n t c.Gi thuy t này b đánh đỗ khi Foucault (1850) đo đ c v n t c ánh sáng trong cácmôi tr ng khác nhau.- Thuy t sóng ánh sáng c a Huygens (1629-1695): Theo ông, ánh sáng gồm cácmặt sóng hình c u kh i đ u t nguồn và lan truy n trong không gian, khi truy n tớiđâu thì sinh ra mặt sóng th c p tới đó, bao hình các mặt sóng th c p là mặt sóngmới. Thuy t này gi i thích đ c hi n t ng ph n x , khúc x và theo ông, khi mặtsóng truy n trong môi tr ng đặt h n thì v n t c truy n s nh h n. Gi thuy t nàyđã không đ c chú ý, mãi đ n một th kỷ sau thì đ c cổ vũ nhi t li t vì nó gi i thíchđ c hi n t ng giao thoa, nhi u x v.v... Nh ng thuy t c a Huygens l i không gi ithích đ c hi n t ng phân c c ánh sáng, hi n t ng này cho th y sóng ánh sáng làsóng ngang. Đi u này đ c Maxwell kh c ph c khi ông đ a ra thuy t đi n t ánh sáng ...