§§7. GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG TÁN XẠ TỔ HỢP BẰNG THUYẾT LƯỢNG TỬ
ÁNH SÁNG.
Ta có thể giải thích hiện tượng tán xạ tổ hợp bằng sự trao đổi năng lượng giữa phân tử
của chất tán xạ và photon của ánh sáng tới. Photon tới mang năng lượng h(o. Khi đụng với
phân tử của môi trường tán xạ, chỉ một phần h(1 của năng lượng này bị phân tử hấp thụ
để
đi từ trạng thái căn bản Ec lên trạng thái kích thích Ek. Phần năng lượng còn lại h ((o - (1)
phát xạ dưới hình thức photon của ánh sáng tán xạ có tần số (o - ν
1
. Đó là vạch stokes trong
phổ Raman. Để giải thích vạch đối stokes, ta thừa nhận rằng trong môi trường tán xạ có
những phân tử ở trạng thái kích thích Ek. Khi bị đụng bởi photon của ánh sáng tới, phân tử
này phát ra năng lượng gồm năng lượng h(1 (mà phân tử nhận vào khi hấp thụ để đi từ trạng
thái Ec tới trạng thái Ek) và năng lượng h(o của photon tới. Vậy năng lượng tổng cộng phát
ra dới dạ
ng photon tán xạ là h ((o + (1) ứng với tần số (o + (1. Phân tử trở về trạng thái căn
bản Ec. Sự phát xạ các vạch Stocke và đối stokes được biểu diễn bởi hai sơ đồ 12a và 12b.
Số phân tử ở trạng thái kích thích Ek, trong các trường hợp bình thường, bao giờ cũng
nhỏ hơn số phân tử ở trạng thái căn bản Ec. Do đó, khả năng phát xạ vạch đối stokes kém
hơn khả năng phát xạ v
ạch stokes. Điều này giải thích tại sao cường độ vạch stokes lớn hơn
cường độ vạch đối stokes. h

- ν
1
)
(a)
(b)
H
.12
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.

w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Chương VII

ĐO VẬN TỐC ÁNH SÁNG §§1. PHƯƠNG PHÁP ROMER.
Ánh sáng truyền đi tức thời hay có một vận tốc giới hạn ?. Đó là vấn đề mà từ xưa các
nhà thơng thái đã đặt ra và khơng đồng ý với nhau. Aristote cho rằng vận tốc ánh sáng là vơ
hạn. Ngược lại nhà khoa học Hồi giáo Avicenna lại cho rằng vận tốc ánh sáng mặc dầu rất


1
na
ê
m/vo
ø
n
42,5
g
iờ /vòn
g

12
năm/vòng
Qu
y
õ đạo trái đất
M
1
M
2
Quỹ đạo mộc tinh
A
B

r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
Ánh sáng xuất phát từ nguồn S, đi qua thấu kính L, phản chiếu trên gương nửa trong
suốt G. Chùm tia phản chiếu hội tụ tại điểm A. Thấu kính L1 biến chùm tia phân kỳ tới th
ấu
kính thành chùm tia song song. Ánh sáng truyền tới một vị trí thứ hai cách vị trí phát xuất
nhiều cây số. Tại vị trí này, một thấu kính L2 hội tụ chùm tia sáng trên một gương M.
Gương này phản chiếu chùm tia sáng trở lại. Chùm tia trở về đi qua gương G. Ta quan sát
nhờ một thấu kính L’. Đĩa quay C là một đĩa răng cưa, bề rộng của khe và của răng bằng
nhau.
Nếu lúc đầu đĩa C đứng yên và điểm A
ở giữa một khe của đĩa thì mắt sẽ nhìn thấy ảnh
của nguồn sáng S. Cho đĩa C quay với vận tốc tăng dần khi vận tốc quay đủ lớn để thời gian
đi về của ánh sáng (giữa hai trạm đi và đến) bằng thời gian để răng bên cạnh điểm A quay
tới trước điểm A thì ánh sáng bị đĩa C chận lại : mắt không nhìn thấy ảnh của S nữ
a.
Gọi D là khoảng cách giữa hai trạm. Quãng đường đi về là 2D. Thời gian tương ứng là
:Ġ
 n = số vòng quay mỗi giây của đĩa C khi mắt thấy ánh sáng tắt.
 P = số răng của đĩa C
Vận tốc ánh sáng là : ĉ
Fizeau đã dùng một đĩa có 720 răng và nhận thấy ánh sáng bị tắt khi đĩa C quay với
vận tốc 12,5 vòng/s ứng với khoảng cách D là 8,69 km. Từ đó, suy ra trị số củ
a vận tốc ánh
sáng là C(312.000 km / s.
Bằng phương pháp này, Cornu tìm được C ( 300.400 ( 300km/s (1876). Perrotin tìm
được C ( 299.880 ( 50 km / s (1902).

X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c

t
r
a
c
k
.
c
o
m
§§3. PHƯƠNG PHÁP GƯƠNG QUAY.
Phương pháp này thu ngắn khoảng cách D rất nhiều so với các thí nghiệm của Fizeau,
Cornu và được thực hiện bởi Foucault vào năm 1862. Hình vẽ 3 trình bày cách thiết trí thí
nghiệm của Foucault.
Nếu gương quay M đứng yên hay có vận tốc quay nhỏ, ánh sáng đi về theo quĩ đạo
SIJS1JIs. Ta có ảnh cuối cùng s. Nếu gương M quay với vận tốc lớn thì trong thời gian ánh
sáng đi về trên quãng đường JS1, gương M
đã quay được một góc (. Do đó trong lần về, tia
phản chiếu trên gương M là JI’. Ta có ảnh cuối cùng là s’. Bằng một kính nhắm vi cấp, ta

öôn
g

q
ua
y
α

β
= 2
α

S’
1
S”
1
Kính nhaém
vi caáp
I

G

S

S’

D

β


w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

P là một lăng kính phản xạ 8 mặt, có thể quay xung quanh trục O.M và M’ là hai gương
cầu lõm. Lúc đầu, P đứ
ng yên, ánh sáng từ khe sáng S tới mặt a của lăng kính P và lần lượt
phản chiếu trên các gương : m1, m2, M, M’, m3, M’, M, m4, m5 tới mặt e (đối diện với mặt
a) của lăng kính P, phản chiếu trên mặt này tới gương m6. Quan sát bằng một kính nhắm vi
cấp, ta thấy ảnh cuối cùng S’ của khe sáng S. Sau khi đã điều chỉnh hệ thống như trên,
người ta cho lăng kính P quay thì ảnh S’ biến mất. Ảnh này lại xuất hiện ở
đúng vị trí cũ nếu
trong thời gian ánh sáng đi về, mặt d của lăng kính P quay tới đúng vị trí ban đầu của mặt e,
nghĩa là thời gian đi về ( của ánh sáng bằng thời gian t để lăng kính P quay được 1/8 vòng.
Nếu N là số vòng quay mỗi giây tương ứng của lăng kính P, ta có :Ġ
Vận tốc ánh sáng là :

DN
D

m
4
Khe
ù
m
3
m
5
m
6
Kính nhaém
vi caáp
M’
(P)
.
f
e
d
b
g
h
D = 35,4Km
a
H
. 4
o
Click to buy NOW!
P
D
F

c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u