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

Bài giảng "Vật lý đại cương và vật lý hiện đại: 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 và vật lý hiện đại: 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. 2.2. NHIỄU XẠ TỪ KHE HẸPNguồn phát Màn quan sát 2.2. NHIỄU XẠ TỪ KHE HẸPMỗi điểm là một nguồn phát thứ cấp Hiệu quang lộ của tia 1-3, 2-4 và 3-5: a L  sin  2 Điều kiện để hai tia triệt tiêu (cực tiểu nhiễu xạ): a  L  sin    2 2 hay  sin   Hiệu quang lộ tia 1 và 3, 2 và 4 hoặc 3 và 5 là ? sinθ a 22.2. NHIỄU XẠ TỪ KHE HẸP Nếu chia bề rộng khe 2 thành 4 phần bằng sin    nhau a Nếu chia bề rộng khe 3 sin    thành 6 phần bằng nhau a  ĐIỀU KIỆN CỰC TIỂU NXẠ sin t  m a m  1,2,3,... sin  s  (m  1 / 2) , (m  1,2,3,...) ĐIỀU KIỆN CỰC ĐẠI N.XẠ a2.2. NHIỄU XẠ TỪ KHE HẸP Phân bố cường độ sáng trong nền nhiễu xạ Fraunhofer từ khe hẹp độ rộng a. Hình vẽ minh họa trình bày vị trí 2 cực tiểu phân bố hai bên cực đại giữa.  sin t  m m  1,2,3,... a2.2. NHIỄU XẠ TỪ KHE HẸP 2.2.1. Cường độ sáng của nền nhiễu xạ qua một khe • Mỗi vùng y tương ứng với độ lớn vector cường độ điện trường E • Cường độ điện trường E tại một điểm trên màn là tổng của E. Độ lệch pha giữa hai tia liên tiếp: 2 2     L2  L1    y sin   Cường độ ánh sáng tại một điểm trên màn là tổng hợp củavector cường độ điện trường từ các vùng có bề rộng y 2.2. NHIỄU XẠ TỪ KHE HẸP 2.2.1. Cường độ sáng của nền nhiễu xạ qua một khe Dùng giản đồ vector để tìm cường độ điện trường tổng hợp E Khi  = 0 Khi   0 a = Ny: Bề rộng của kheN là số vùng Độ lệch pha giữa tia tại đỉnh và đáy của khe làĐiện trường tại tâm trên màn 2 2 ...