quay trên elip cùng chiều với chiều quay của kim đồng hồ. Ta có chấn động elip phải (hình
5.46b).
Bây giờ ta xét tác dụng của bản phần tư sóng đối với ánh sáng tới là ánh sáng phân cực
elip có hai trục song song với hai phương ưu đãi của bản phần tư sóng.
Chiếu thẳng góc một chùm tia sáng song song, đơn sắc, phân cực elip xuống một bản
phần tư sóng L. Quay bản tinh thể L xung quanh phương truyền của chùm tia sáng tới một
vị trí, gi
ả sử có các phương ưu đãi song song với các
trục của chấn động elip. Nếu chấn động tới là chấn
động elip phải, các phương trình của chấn động có
thể viết dưới dạng :
x = Acosωt
y = -Bsinωt
Trong đó A và B là các nửa trục của elip trên các
phương Ox và Oy.
Giả sử với bản L, ta cóĠ. Khi đi qua bản, hai chấn động thành phần trên có một hiệu số
pha làĠ vớ
i chấn động y là chấn động chậm pha. Phương trình của hai chấn động thành
phần khi ló ra có dạng :
x = Acosωt, y = -Bsin (ωt -
2
π
) = Bcosωt
Suy ra ĉ (hằng số)
Vậy chấn động ló là một chấn động thẳng OQ nằm trong góc phần tư thứ nhất của 2
phương ưu đãi và hợp với trục nhanh Ox một góc là ( với tg( = Ġ
Nếu chấn động tới là elip trái, các phương trình là :
x = A cosωt
y = B sinωt
o
y
x
H.47
A
Q
Q’
B
β
y
x
H.48
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
SS.20. Phân biệt các loại ánh sáng phân cực.
Muốn phân biệt tính phân cực của một chùm tia sáng, ta cho chùm tia phân cực này đi
qua một nicol phân tích A. Quay nicol A quanh phương truyền của tia sáng.
A
o
A
o
P
A
o
(a) (b) (c)
- Phân cực thẳng: khi I
triệt tiêu
- Phân cực elip: khi I
cực tiểu
- Phân cực tròn : khi
I không đổi
H.49
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
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
-
t
động elip có các chấn động thành phần theo hai phương ưu đãi củ
a bản L có biên độ là a(
cos( và a( sin( (( là góc hợp bởi phương chấn động OP với phương ưu đãi Ox). Cường độ
của ánh sáng ló ra khỏi tinh thể dị hướng L là (a( cos()2 + (a( sin()2 = a(2 = I(, nghĩa là bằng
cường độ của ánh sáng tới bản.
Nếu ta xét tất cả các đơn sắc từ tím tới đỏ thì ( biến thiên theo (, do đó chấn động elip ló
ra khỏi bản L, ứng với các độ dài sóng, có dạng và phương vị khác nhau.
Gọi ( là góc hợ
p bởi phương chấn động OA xác định bởi nicol phân tích A và phương ưu
đãi Ox của bản L. Cường độ ánh sáng ló ra khỏi nicol A ứng với đơn sắc có độ dài sóng ( là
:
hay
Xét một dải độ dài sóng vi phân dλ ở trong khoảng λ và λ + dλ và xét ánh sáng ló ra
khỏi bản L. Vì dλ rất nhỏ nên có thể coi các độ dài sóng ở trong khoảng này có cùng cường
độ I(. Cường độ sáng dI gây ra bởi cả dải dλ thì tỉ lệ vớ
i Iλ và với dλ, do đó dI có thể viết :
dI = Iλdλ.
Cường độ này sau khi ló ra khỏi nicol phân tích A trở thành
(giả sử OP và OA cùng nằm trong một góc phần tư hợp bởi hai
phương Ox, Oy) :
Cường độ gây ra bởi tất cả các độ dài sóng từ tím tới đỏ là :
P L
A
()
λ
π
ϕ
)
[
]
λβααβ
ϕ
λ
dIdJ .cos.2sin.2sincos
2
22
++=
H.5
α
x o
y
β
A
P
H.5
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
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
sóng đỏ. Giả sử bản tinh thể L khá mỏng có bề dày e sao cho ( = 1( (đối với mọi độ dài
sóng).
Với bản này, các đơn sắc có cường độ ló ra khỏi A triệt tiêu ứng với :
δ = (2k + 1) = 1µ
suy ra :
Nếu lấy độ dài sóng các ánh sáng thấy được ở trong khoảng 0,4( tới 0,8(, ta có : suy ra : 0,75 ≤ k ≤ 2
k là một trị s
ố nguyên nên lấy hai giá trị : 1 và 2.
Vậy ta chỉ có hai đơn sắc có cường độ triệt tiêu ứng với các độ dài sóng (1 = 0,67( và
(2 = 0,4µ
Các đơn sắc có cường độ cực đại ứng với cosφ/2= ± 1 hay φ = k2π, δ = kπ= 1µ (vẫn
theo giả thuyết trên).
Suy ra k = 2. Ta chỉ có một đơn sắc có cường độ ló ra cực đại ứng với độ dài sóng (3 = λ
ϕ
λ
dIJ .cos
2
2
1
∫=
1
≤≤
≤≤
≤=≤
k
k
k
µλµ
⇒
hay
µ
5,0
2
11
==
k
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
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
o
lúc nãy bị triệt tiêu cường độ bây giờ lại có cường độ ló ra khỏi A cực đại. Nhìn qua nicol
phân tích A, ta thấy bản L có một màu xác định, vẫn là một màu tạp nhưng khác với màu
nhìn được trong trường hợp trên.
Nếu ta chồng chập hai màu có trong hai trường hợp ta sẽ được màu trắng. Thực vậy : Vì vậy hai màu trên được gọi là hai màu hỗ bổ của nhau (hợp với nhau thì thành ánh
sáng trắ
ng). Hiện tượng nhìn thấy màu trên các bản mỏng dị hướng như trên được gọi là
hiện tượng phân cực màu.
- Nếu bản khá dày, bằng cách lý luận tương tự các thí dụ trên, ta thấy số đơn sắc cho
cường độ cực đại và số đơn sắc cho cường độ triệt tiêu khá nhiều khi ló ra khỏi nicol phân
tích A. Các độ dài sóng cho cường độ cực đại và triệt tiêu này phân bố đều trong quang phổ
từ tím tới đỏ
. Vì vậy ánh sáng đi ra khỏi A là ánh sáng trắng cao đẳng.
α
x o
y
β
A
P
H
21
∫=∫+∫=+
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
-
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m