TS. Ngô Thị Phương
Khoa Vật lí
Chuyên đề Quang học
Advanced Optics
[1] Giáo trình quang học, Nguyễn Trần Trác – Diệp Ngọc Anh
[2] Bài tập quang học tập 2
– Tổ Vật lí đại cương – k. Vật Lí - ĐHSP Tp.HCM
[3]
Hiệu
ứng
quang
học
phi
tuyến
,
Trần
Tuấn
–
Lê
Văn
Hiếu
Tài liệu tham khảo
[3]
Hiệu
ứng
quang
học
phi
tuyến
,
Trần

,
Trần
Tuấn
–
Lê
Văn
Hiếu
Tài liệu tham khảo
[3]
Hiệu
ứng
quang
học
phi
tuyến
,
Trần
Tuấn
–
Lê
Văn
Hiếu
[4] Quang phi tuyến, Trần Tuấn
[5,6,7…] Tài liệu khác cung cấp cho SV
3
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ
đề Quang

Malus
, Brewster,
các
hình
thức
phân
cực
,
phương trình Fresnel…
Phần 2: Phân cực qua môi trường dị hướng
phân cực qua môi trường dị hướng, bản tinh thể mỏng, các bản
chuyển pha đặc biệt, ứng dụng
Chương 3: Mở đầu về quang học phi tuyến
Chương 4: Những khái niệm cơ bản về QHPT
4
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ
đề Quang
QuangQuang
Quang h
hh
học
cc
c
T. P. Ngô
Các hình thức phân cực
 Phân cực do hấp thụ (polarization by absorption)
 Phân cực do phản xạ (polarization by reflection)

đđ
đề Quang
QuangQuang
Quang h
hh
học
cc
c
T. P. Ngô

Phân
cực
do
môi
trường
dị
hướng
 Bản tinh thể mỏng
 Các loại bản chuyển pha đặc biệt
 Ứng dụng của phân cực ánh sáng
Giới thiệu về Tensor
7
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ
đề Quang
QuangQuang
Quang h
hh

quen thuộc vô hướng, vector, ma trận
Tensors
are
geometric
objects that describe
linear
relationsbetween vectors, scalars, and other tensors
Tensor
 Các tensor thông dụng
• Vô hướng (tensor bậc 0): đại lượng chỉ có độ lớn, không có
hướng - (3
0
= 1 thành phần)
vd: khối lượng, nhiệt độ, áp suất
• Vector (tensor bậc 1): đại lượng có độ lớn và có hướng; bao gồm
cả
ma
trận
cột
và
dòng
-
(3
1
= 3
thành
phần
)
9
Chuyên

3
= 27 thành phần)
• …(các bậc cao hơn)
Tensor
 Ví dụ về tensor trong vật lí
• Dòng mật độ từ trường B, đơn vị là
Dòng cảm ứng từ H đơn vị là
• Hệ thức liên hệ giữa B và H thông qua độ từ thẩm µ, đơn vị là
Trong điện động lực học cổ điển
10
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ
đề Quang
QuangQuang
Quang h
hh
học
cc
c
T. P. Ngô
o Chân không: µ là vô hướng
B và H khác về độ lớn, cùng hướng
o Môi trường phức tạp:
µ biểu diễn dưới dạng 1 tensor
B và H khác cả về độ lớn và về hướng
Tensor
 Ví dụ về tensor trong vật lí
Trong cơ học vật rắn

biểu
diễn
dưới
dạng
(vector x vector) (dyad)
12
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ
đề Quang
QuangQuang
Quang h
hh
học
cc
c
T. P. Ngô
Sức
căng
biểu
diễn
dưới
dạng
(vector x vector) (dyad)
Tensor bậc 2
• Lực dF gây ra sức căng T ở diện tích vi phân dS
Tensor đầu tiên trong vật lí
Tensor
 3 qui tắc kí hiệu Enstein

+ u

là
1 vector ,
u
i
= (
u
1
, u
2
,u
3
)
+ σ
ij
 là tensor bậc 2
11 12 13
21 22 23
31 32 33
ij
σ σ σ
σ σ σ σ
σ σ σ
 
 
=
 
 
 

Đúng
15
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ
đề Quang
QuangQuang
Quang h
hh
học
cc
c
T. P. Ngô
Sai
Sai
Tensor
 Ma trận và tensor (matrix and tensor)
• Ma trận A bậc (MxN) là một dãy hình chữ nhật có chứa các số thực
hoặc phức xếp theo M dòng và N cột
gọi là phần tử hay thành phần của
ma trận A
Kí
hiệu
:
16
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ

u u u
= + +
=
  
17
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ
đề Quang
QuangQuang
Quang h
hh
học
cc
c
T. P. Ngô
( , , )
x y z
x
y
z
u u u
u
u
u
=
 
 
=

học
cc
c
T. P. Ngô
Polarization in anisotropic media
Sóng lan truyền trong môi trường
 Phương trình Maxwell tổng quát
• Phương trình
Maxwell
0
, ,
i ij j
j x y z
D E
ε ε
=
=
∑
i=x,y,z
o Môi trường dị hướng
o Môi trường đẳng hướng
ε là vô hướng
19
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ
đề Quang
QuangQuang
Quang h

r y
z
n
n
n
ε
 
 
=
 
 
 
Sự lan truyền của sóng điện từ
 Nhắc lại: môi trường đẳng hướng (isotropic media)
• Phương trình Maxwell:
• Điều kiện môi trường đẳng hướng: không điện tích, không dòng điện
0
ρ
=
0
J
=

và
20
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ
đề Quang

phụ thuộc vào sự phân cực riêng
o Vector E và D song song và ngang
o Vector D và H trực giao với nhau, ngang
o Vector Poynting R song song với vector sóng k
Câu hỏi: sóng điện từ lan truyền trong môi
trường
dị
hướng
thì
thế
nào
?
22
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ
đề Quang
QuangQuang
Quang h
hh
học
cc
c
T. P. Ngô
trường
dị
hướng
thì
thế

Trục quang học
Tia
thường
Tia bất
thường
Tinh
thể
Ánh sáng tới
không phân
cực
CaCO
3
24
Chuyên
ChuyênChuyên
Chuyên đ
đđ
đề Quang
QuangQuang
Quang h
hh
học
cc
c
T. P. Ngô
Tinh
thể
cực
Ví dụ: tinh thể rắn, chất lỏng…
Môi trường dị hướng (anisotropic media): “an = not”, “iso=same”,