intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 9 - PGS. TS Nguyễn Thành Vấn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:37

Thêm vào BST
Báo xấu
22
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 9 được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên Hiểu được các khái niệm cơ bản về nhiễu xạ ánh sáng; Nắm được các định luật cơ bản về nhiễu xạ ánh sáng; Vận dụng giải các bài toán cụ thể về nhiễu xạ: nhiễu xạ sóng phẳng, nhiễu xạ sóng cầu, nhiễu xạ qua tinh thể…

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 9 - PGS. TS Nguyễn Thành Vấn

  1. Chương 9 NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG
  2. Chương 9: NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG Nội dung • Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng om .c • Nhiễu xạ qua một khe hẹp ng • Nhiễu xạ qua nhiều khe hẹp và cách tử co an • Năng suất phân ly của dụng cụ quang học th Chuẩn đầu ra o ng du •Hiểu được các khái niệm cơ bản về nhiễu xạ as. u cu •Nắm được các định luật cơ bản về nhiễu xạ as. •Vận dụng giải các bài toán cụ thể về nhiễu xạ: nhiễu xạ sóng phẳng, nhiễu xajh sóng cầu, nhiễu xạ qua tinh thể… CuuDuongThanCong.com 2 https://fb.com/tailieudientucntt
  3. NỘI DUNG *** I – Khái niệm về hiện tượng nxas om .c II – Phương pháp đới cầu Fresnel ng III – Nhiễu xạ của sóng cầu qua các vật cản co an IV – Nhiễu xạ của sóng phẳng (Fraunhofer) th o ng V – Giới hạn nhiễu xạ du u cu VI – Nhiễu xạ của tia X trên tinh thể VII - Ứng dụng hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  4. I – KHÁI NIỆM VỀ NXAS om .c ng co an th o ng du u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  5. I – KHÁI NIỆM VỀ NXAS om A .c a1 a1 ng M b1 s co C an b1 th ng B o du (P) (E) u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  6. I – KHÁI NIỆM VỀ NXAS A a1 om S .c C (E) ng co b1 B an (P) (E) th ng Hiện tượng NXAS là hiện tượng AS bị lệch khỏi o du phương truyền thẳng khi đi gần các vật cản. u NX gây bởi sóng phẳng gọi là NX Fraunhofer. Trái lại là cu NX Fresnel. Chúng ta sẽ tìm hiểu NX qua lỗ tròn, màn tròn, khe hẹp và NX trên mạng tinh thể. Vân NX thực chất là vân GT do những tia NX gây ra. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  7. II – PP ĐỚI CẦU FRESNEL Bố trí thí nghiệm om .c ng R S co an th b o ng du a1 u R r b cu S b1 M a1b1= 2r CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  8. II – PP ĐỚI CẦU FRESNEL Phân bố cường độ ảnh NX om Ảnh NX có tính đối xứng .c tâm M. ng Tâm M có lúc sáng, lúc co tối, tùy theo bán kính lỗ an tròn và khoảng cách từ th ng lỗ tròn tới màn quan sát. o du u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  9.  b3 2 II – PP ĐỚI CẦU a1  FRESNEL b2 2 Cách chia đới om R  r b .c 2 ng 4 2 M co 1 B0 an S b 2 th 5 3 0 ng Bk  1 o b + k/2 2 du R B2 rk B1 u cu B0 M S b1  Hk (P) k b = MB0  1 b + 2/2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  10. II – PP ĐỚI CẦU FRESNEL Tính bán kính rk của đới cầu Fresnel:  2 kb rk  R  (R  h k )  (b  k )  (b  h k )  h k  2 2 2 2 2(R  b) om 2 a1 .c Bán kính của đới cầu thứ k: Bk ng  kRb co bk 2 rk  2Rh k  R Rb an rk hk th o ng S Hk B0 b Rb du M Diện tích của các đới S  u k Rb cu r cầu bằng nhau: B'k Lưu ý: Nếu lỗ tròn có tất cả là n đới  thì bán kính r của lỗ tròn chính là b1 bán kính rn của đới thứ n: r = rn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  11. II – PP ĐỚI CẦU FRESNEL Tính biên độ tổng hợp Dao động sáng tại M do hai đới kề nhau gởi tới sẽ ngược pha nhau. Vì thế, biên độ sóng tại M là: om a M  a1  a 2  a 3  a 4  ...  a n .c a1 Biên độ sóng ak do đới thứ k gởi tới M sẽ ng giảm dần khi chỉ số k tăng (a1 > a2 > a3 > co …. > an), nhưng giảm chậm. Vì thế ta coi an ak là trung bình cộng của ak-1 và ak+1. th 4 2 ng b M a k 1  a k 1 ak  o du S 1 2 a1 a1 a3 a3 a5 an u 3 5 a   (  a 2  )  (  a 4  )  ....  cu 2 2 2 2 2 2 a1 a n (dấu “+” khi n lẻ;  aM   dấu “-” khi n chẵn) b1 CuuDuongThanCong.com 2 2 https://fb.com/tailieudientucntt
  12. III – NX (FRESNEL) SÓNG CẦU QUA LỖ TRÒN Biên độ và cường độ sáng tại M 2 a1 a n  a1 a n  aM    I  aM    2  om 2 2  2 2  .c Nếu lỗ tròn quá lớn: số đới rất lớn (an
  13. III – NX (FRESNEL) SÓNG CẦU QUA LỖ TRÒN Ví dụ 1: Tính số đới cầu Fresnel chứa trong lỗ tròn có bán kính 2mm trong trường hợp sóng tới là sóng phẳng có bước sóng 0,5m và màn quan sát cách lỗ tròn 1m. om Suy ra tâm ảnh NX là điểm sáng hay tối? Để tâm ảnh NX .c tối nhất thì bán kính lỗ tròn phải bằng bao nhiêu? ng co Giải: Vì sóng phẳng nên R   nên an th kRb  kb r ng rk  Rb o du r2 22 u k  8 cu 3 b 0,5.10 .103 (Điểm tối) b = 1m Tối nhất: k = 2 r = 1mm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  14. III – NX FRESNEL QUA ĐĨA (MÀN) TRÒN 1 – Thí nghiệm om .c S ng co b an th ng Kết quả o du Tâm ảnh NX luôn u có một chấm cu sáng (chấm sáng Fresnel) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  15. III – NX FRESNEL QUA ĐĨA (MÀN) TRÒN 2 – Giải thích kết quả Giả sử đĩa tròn chắn hết k đới cầu om Fresnel thì biên độ sáng tại M chỉ do các đới cầu thứ k +1, k +2, … .c gởi tới. ng co S an b M th ng k+1 a1 a k a k 1 a  a k 1 o aM      du 2 2 2 2 2 u cu 2 Cường  a k 1  I  aM   2  Vậy tại M luôn là điểm sáng độ sáng  2  CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  16. IV – NX FRAUNHOFER (QUA MỘT KHE HẸP) Bố trí thí nghiệm om b: độ rộng khe hẹp .c ng : góc nhiễu xạ co an sin th o ng du M  u cu S F I L1 L2 E CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  17. IV – NX FRAUNHOFER (QUA MỘT KHE HẸP) B1H1  / 2 P   B0 B1   E sin  sin  A  om  là độ rộng M .c dải Fresnel F ng trên khe AB S co an B o th L1 1 ng 2 L2 o du /2 u Số đới phẳng (dải) AB b 2b sin  cu chứa trong khe AB n      n lẻ: M là điểm sáng (cực đại) n chẵn: M là điểm tối (cực tiểu) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  18. IV – NX FRAUNHOFER (QUA MỘT KHE HẸP) Giải thích kết quả Tại F, tất cả sóng do khe AB gởi tới đều đồng pha, om nên cường độ sáng mạnh nhất. .c Vị trí các cực tiểu nx thỏa mãn điều kiện số dải ng sáng được chia trong đọan AB là số chẵn: n = 2k co an 2b sin    2k  sin   k th Với k = ±1, ±2, ±3, …  ng b o Vị trí các cực đại NX thỏa mãn điều kiện số dải du sáng được chia trong đọan AB là số lẻ: n = 2k + 1 u cu 2b sin    2k  1  sin   (2k  1) Với k = 1, ±2, ±3, …  2b CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  19. IV – NX FRAUNHOFER (QUA MỘT KHE HẸP) Phân bố cường độ ảnh NX I •Vân NX đối xứng qua tiêu I0 om điểm F của TK L2 .c •Tại F sáng nhất: cực đại giữa ng I1 = 0,045I0 co •Cực đại khác I1 an giảm nhanh. 2   0  2 sin th  b b b b ng 5 3 3 5   o 2b 2b 2b 2b du u  cu Vị trí các cực đại thỏa: sin   (2k  1) (k  1; 2; 3) 2b Vị trí các cực tiểu thỏa: k (k  1; 2; 3) sin   CuuDuongThanCong.com b https://fb.com/tailieudientucntt
  20. IV – NX FRAUNHOFER (QUA MỘT KHE HẸP) Hình dạng vân nhiễu xạ Nếu nguồn sáng S là một điểm sáng thì ảnh của nó tại tiêu om diện của L2 phải là một điểm sáng S', nếu S là một khe sáng .c thì ảnh là một vạch sáng đồng dạng với khe. ng co Ánh sáng qua khe AB có hiện tượng nhiễu xạ nên ảnh thu an được sẽ phức tạp hơn: th ng + Nếu nguồn là một điểm thì ảnh nhiễu xạ do một khe hẹp sẽ o là một dãy điểm sáng và tối xen kẽ nhau. du u + Nếu nguồn là một khe hẹp song song với khe nhiễu xạ thì cu ảnh nhiễu xạ gồm những vạch sáng có cường độ giảm dần, song song và cách nhau bằng những khoảng tối. Vân sáng trung tâm rộng gấp đôi những vân sáng khác CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2