Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng nguyên lý giao thoa các chấn động trong bước sóng p3 - Pdf 19

Ta nhận xét rằng trong các thí nghiệm khe Young, gương Fresnel… mặt phẳng đối xứng
của hệ là mặt phẳng của hình vẽ. Vì vậy khi cho nguồn điểm S dịch chuyển theo phương
thẳng góc với mặt phẳng đối xứng, hệ vân giao thoa sẽ trượt trên chính nó. Do đó, để quan
sát tốt hiện tượng giao thoa, khe sáng F được đặt thẳng góc với mặt phẳng đối xứng của hệ.
Ngoài ra ta cũng có điề
u kiện về bề rộng của khe sáng F.

Gọi bề rộng của khe F là b. Điểm A là một điểm ở nửa bề rộng trên, B là một điểm ở nửa
dưới có khoảng cách AB =Ġ. Như vậy trên bề rộng của khe ta có vô số cặp như thế. Các
điểm A và B cho các hệ vân giao thoa với vân trung tâm ở các vị trí A’ và B’. hai hệ vân
này lệch nhau một khoảng là:
A

B

= AB
d
D
=
d2
bD

Nếu độ lệch A’B’ này bằng nữa khoảng cách vân (
2
1
), cực đại của hệ vân này trùng với
cực tiểu của hệ vân kia, hiện tượng giao thoa sẽ biến mất.
Người ta quy ước hiện tượng còn quan sát được nếu độ lệch của mỗi cặp hệ vân như trên
không vượt quá
4
1

gh
=
ω
λ
tng4

ω
λ
si
n
4

Vì góc (ω) rất nhỏ.
Cách tính trên được thành lập với cách bố trí của thí nghiệm khe young. Với một thí
nghiệm khác, phải dùng một cách tính riêng thích hợp.

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

V

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
m

Giả sử bướ
c sóng ánh sáng nhận mọi giá trị từ λ đến λ + dλ.

Hình 18
Tuy nhiên, chúng ta có thể biểu diễn bằng sơ đồ (H.18) chỉ 3 hệ vân ứng với các bước
sóng λ,λ+
2
λ∆
và λ + λ∆ , rồi suy ra hình ảnh chồng chất của các bước sóng.
Tại vị trí vân sáng trung tâm các cực đại bằng nhau, nên quan sát thấy một vân sáng
khơng bị mở rộng. Đến vân sáng thứ p, vì khoảng cách vân phụ thuộc vào bước sóng, nên
các cực đại khơng còn trùng nhau.
Tọa độ của các cực đại sáng ứng với bước sóng.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g

-
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
.

tăng của bậc giao thoa p, đến cực đại bậc k nào đó, vị trí cực đại bậc k của bước sóng (
λ
+
λ∆ ) sẽ trùng với cực đại bậc (k + 1) của bước sóng λ: x = ki(+((=(k+1)i(
(7.1)
Kết quả tại miền vân sáng bậc k, vân sáng bị mở rộng đều trên cả khoảng cách vân. Trên
màn sẽ quan sát thấy cường độ sáng đều. Càng tiếp tục đi xa, vân càng bị mở rộng, sự chồng
chất càng nhiều về hình ảnh vẫn sáng đều.
Vậy muốn vẫn trơng thấy vân, ta phải có điều kiện:
P
i

λ+∆λ
< (p + 1)
i

λ
Và vân bắt đầu biến mất khi:
ki
λ∆+λ
= (k +1)i
λ
.
Chú ý đến (7.1) ta có:
k =
λ∆
λ
(7.2)
Vậy: Nếu trong chùm sáng có đủ mọi bức xạ cùng cường độ với các bước sóng nằm
trong khoảngλ,

e
w
e
r
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

rộng.

a. Các cặp tia kết hợp:
Nguồn sáng rộng Q gồm vơ số nguồn sáng điểm độc lập. Từ nguồn điểm S, xét tia SA
tới bản dưới góc tới i. Một phần ánh sáng phản xạ theo tia AR1; một phần khúc xạ đi vào
bản, phản xạ ở mặt dưới tại B và ló ra theo tia CR2. Ta có CR2 // AR1. Hai tia này có tính
kế
t hợp vì được tách ra từ cùng một tia SA. Chúng gặp nhau ở vơ cực và giao thoa với nhau.
b. Tín hiệu quang lộ:
Hiệu quang lộ khi chưa xét tới sự đổi pha do phản xạ:
∆ = (ABC) – (AH) = (ABC) – (DG) = (ABD)
= n. AB. [1 – sin (90
0
– 2r)]
= n
r
cos
e
(1 – cos 2r)
= 2ne cos r
Nhưng ta để ý rằng: sự phản xạ tại A giữa mơi trường 1 kém chiết quang và mơi trường
2 chiết quang hơn làm chấn động đổi dấu, nghĩa là pha thay đổi đi π tương đương với một
sự thay đổi quang lơ là
2
λ
. Vậy hiệu quang lô cuối cùng là:
∆ = 2 ne cos r +
2
λ
(8.2)

P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

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

o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
c. Cách bố trí để quan sát vân và hình dáng hệ vân: Thông thường hiện tượng chỉ quan sát được ở vùng lân cận với pháp tuyến của mặt bản .
Thí nghiệm được bố trí theo hình 20. Thấu kính hội tụ L được đặt sao cho quang trục OF
vuông góc với bản mỏng e. Kính G đặt chệch 450 với quang trục. Trên hình vẽ cho thấy
đường truyền của tia SA. Tia này sau khi phản xạ từ G, đến bản mỏng e, và cho cặp tia phản
xạ làm với pháp tuyến của bản góc i. Cặp tia này truyền qua kính G và
được L hội tụ trên
mặt phẳng tiêu tại M. Ta chỉ mới xét hiện tượng trong mặt phẳng hình vẽ. Vì hiện tượng
mang tính đối xứng tròn xoay quanh quang trục ON, bên trong không gian, các chùm tia có
cùng độ nghiêng sẽ hội tụ trên vòng tròn tâm F, bán kính FM. Bán kính góc của vòng tròn,
nhìn từ quang tâm O, chính bằng i.
Ta hãy tính bán kính các vân liên tiếp. Giả sử ở chính tâm điểm F có một vân sáng, gọi
là vân sáng số 0. Các vân tiếp theo, tính từ trong ra, lần lượt gọi là vân thứ 1, 2, 3…
Hiệu quang lộ xác định trạng thái giao thoa ở tâm hệ
vân (ứng với i = 0, r =0) là:

k
) = k
λ

Với các góc i và r bé, có thể lấy gần đúng:
Sin r
≈ r
r

n
i

Do đó: 4 nťĠ = ū
i
k
=
e


k

Nếu f là tiêu cự của thấu kính L, thì bán kính vân sáng thứ k là:
ρ
k
= f.i
k
= f
e
n
λ

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


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status