Bài giảng Vật lý đại cương: Quang học sóng - Nhiễu xạ - PGS.TS. Lê Công Hảo

Bài giảng "Vật lý đại cương: Quang học sóng - Nhiễu xạ" cung cấp cho người học các kiến thức: Giới thiệu về nền nhiễu xạ, nhiễu xạ từ khe hẹp, độ phân giải của khe hẹp và lỗ tròn,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý đại cương: Quang học sóng - Nhiễu xạ - PGS.TS. Lê Công HảoQuang học sóng – Nhiễu Xạ TS. Lê Công Hảo2.1. GIỚI THIỆU VỀ NỀN NHIỄU XẠ ➢ Khi truyền qua khe, ánh sáng có bước sóng lớn hơn hay bằng bề rộng của khe sẽ tán xạ qua mọi hướng về phía trước. Hiện tượng này được gọi là nhiễu xạ. ➢ Nền nhiễu xạ gồm các vùng sáng – tối xen kẻ nhau, tương tự như nền giao thoa ➢ Nền nhiễu xạ gồm một vân sáng trung tâm có độ rộng đáng kể. ➢ Nền nhiễu xạ bao gồm dãy các vân sáng có cường độ ít hơn phân bố đều hai bên.2.1. GIỚI THIỆU VỀ NỀN NHIỄU XẠ Chính giữa nền nhiễu xạ có cực đại chính giữa. Màn quan sát ➢ Xung quanh cực đại chính giữa có những vùng sáng yếu hơn, được gọiNguồn phát là cực đại thứ cấp. Vật chắn ➢ Những vùng tốiNguồn sáng chiếu qua vật chắn tạo nền được gọi là cựcnhiễu xạ trên màn quan sát tiễu nhiễu xạ. 2.1. NX FRESNEL1 – Bố trí thí nghiệm: R O b R r b O M 2.1. NX FRESNEL 2 – Phân bố cường độ ảnh nhiễu xạ:Ảnh nx có tính đối xứng tâm.Tâm có lúc sáng, lúc tối, tùy theobán kính lỗ tròn và khoảng cách từlỗ tròn tới màn quan sát.2.1. NX FRESNEL 3 – Giải thích kết quả bằng pp đới cầu Fresnel:  b+3 2  b+2 2 R  b+ 2 4 2 O 1 b M 5 3 S0 2.1. NX FRESNEL 3 – Giải thích kết quả bằng pp đới cầu Fresnel:  2 kbrk = R − (R − h k ) = (b + k ) − (b + h k )  h k = 2 2 2 2 2 2(R + b) Rb Mk  Sk = h k .2R = k. R+b R  rk b+k Diện tích của mỗi đới cầu: 2 hk Rb S = O Hk M0 b M R+b k Bán kính của đới cầu thứ k: kRb Rb S0 rk  2Rh k = =  k R+b R+b 2.1. NX FRESNEL 3 – Giải thích kết quả bằng pp đới cầu Fresnel: Biên độ sóng ak do đới thứ k gởi tới M sẽ giảm dần khi chỉ số k tăng, Dao động sáng tại M do hai đới nhưng giảm chậm. Vì thế ta coi ak kề nhau gởi tới sẽ ngược pha là trung bình cộng của ak-1 và ak+1. nhau. Vì thế, biên độ sóng tại M 4 2 là: a M = a1 − a 2 + a 3 − a 4 + ...  a nO 1 b M 5 3 a1 a n (Dấu “+” khi n lẻ; aM =  “-” khi n chẵn) S0 2 2 2.1.NX FRESNELBiên độ sóng và cường độ sáng tại M: 2 Số đới Fresnel chứa được a1 a n  a1 a n  trên lỗ tròn:aM =   I = aM =    2 2 2 2 2  rn  R + b  2 n=     R.b  2 Nếu lỗ tròn quá lớn thì: a I = a M = 1 = I0 2 4 Nếu lỗ tròn chứa số lẻ ...