Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7
Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang)
81
Giữa hai cực đại chính có (N - 1) cực tiểu phụ có cường độ sáng bằng 0. Giữa hai cực đại
chính có N - 2 cực đại phụ.
Thông thường ta chỉ quan sát được các cực đại giao thoa nằm trong vân sáng trung tâm gồm
những vạch sáng song song cách đều với độ sáng giảm dần.
Trên hình (13.18) biểu diễn cường độ sáng với N=3
7.5.3.Quang phổ nhiễu xạ:
Ta hãy xét trường hợp cách tử được rọi sáng bằng ánh sáng trắng, sẽ cho hệ thống các cực
đại chính. Tại C
0
mọi ánh sáng đơn sắc đều cho cho cực đại chính tại C0 nên ở đó có một
vạch sáng trắng. Những cực đại chính có k¹0 của các ánh sáng đơn sắc không tùng nha. Tập
hợp các cực đại chính đó hợp thành một quang phổ bậc k. Trong mỗi quang phổ vạch tím
nằm trong, vạch đỏ nằm ngoài. Ra xa các vân sáng trung tâm các quang phổ bâc cao có thể
chồng lên nhau. Các quang phổ cho bởi cách từ được gọi là các quang phổ nhiễu xạ.
• Củng cố:
4. Ðiều kiện để quan sát giao thoa là:
Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7
Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang)
82
a) Có sự gặp nhau của các dao động sáng cùng phương.
b) Có sự gặp nhau của các dao động sáng cùng bước sóng.
Tính khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp.
b.
Đặt trước một trong hai khe một bản mỏng phẳng, trong suốt có hai mặt song song,
bề dày e = 12(μm) và có chiết suất n = 1,5. Tìm độ dịch chuyển của hệ thống vân giao thoa.
10. Chiếu một chùm tia sáng S có bước sóng λ = 0,6(μm) vào hai khe hở hẹp song
song cách nhau 1(mm) và cách đều S. Trên màn ảnh đặt song song và cách mặt phẳng chứa
hai khe 1(m), ta thu được hệ thống vân giao thoa.
a.
Tính khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp.
b. Đặt trước một trong hai khe một bản mỏng phẳng, trong suốt có hai mặt song
song, bề dày e = 12(μm) và có chiết suất n thì thấy hệ thống vân giao thoa dịch chuyển một
đoạn Δ = 6(mm). Tìm chiết suất của bản mỏng.
11. Chiếu một chùm tia sáng song song bước sóng λ thẳng góc với một khe chữ nhật hẹp có bề
rộng 0,1(mm). Ngay sau khe có đặt một thấu kính hội tụ tiêu cự 1(m). Cách th
ấu kính 1(m)
người ta đặt màn quan sát. Hãy xác định bước sóng λ, biết bề rộng của vân cực đại giữa là 1,2
(cm).
12. Chiếu một chùm tia sáng song song bước sóng λ = 0,45μm thẳng góc với một cách tử
nhiễu xạ, phía sau sát cách tử đặt thấu kính hội tụ tiêu cự 1m. Cách thấu kính 1m, đặt màn
quan sát. Trên màn ta đo được khoảng cách giữa hai cực đại bậc 1 là 202mm. Tìm:
a.
Chu kỳ cách tử.
b.
Số khe của cách tử có trên 1m.
c.
Số vạch cực đại cho bởi cách tử.
tương ứng về độ tán sắc: độ tán sắc góc và độ tán sắc dài.
Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7
Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang)
84Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7
Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang)
85Khi đó tung độ của đường cong tổng hợp bằng 0,8 tung độ cực đại của mỗi đường
cong. Nếu tiêu chuẩn Rayleigh không được thoả mãn thì không thể phân biệt được đó là hai
vạch riêng rẽ.
Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7
Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang)
86Vậy: nếu cách tử có tổng số vạch N cho trước thì ở bậc quang phổ càng cao, năng
suất phân giải càng lớn. Khác với độ tán sắc phụ thuộc vào số vạch trên một đơn vị chiều
dài, năng suất phân giải tỉ lệ với tổng vạch.
Bài đọc thêm số 2: SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng hấp thụ ánh sáng:
Ðịnh luật nầy do Bouguer thiết lập năm 1729 nên được gọi là định luật Bouguer
Ở đây ( là hệ số, đặc trưng cho độ giảm của cường độ ánh sáng khi đi qua môi
trường, được gọi là hệ số hấp thụû của môi trường. Nó không phụ thuộc vào cường độ của
ánh sáng.
Như vậy, cường độ ánh sáng truyền qua môi trường hấp thụû giảm theo hàm số mũ.
4. Hệ số hấp thụ:
Quan sát hình 19.2 ta thấy có các vạch hấp thụû rất mạnh. Các cực đại ứng với tần số
cộng hưởng của electron trong nguyên tử. Ðối với các khí đa nguyên tử, ta quan sát được các
vạch hấp thụû nằm sát nhau tạo thành dãy hấp thụû. Cấu trúc của những dãy hấp thụû phụ
thuộc vào thành phần và cấu tạo của các phân tử. Vì thế nghiên cứu quang phổ hấp thụû ta
có thể biết cấ
trường. Môi trường chứa các hạt lạ như vậy được gọi là môi trường vẫn đục và nó tán xạ ánh
sáng theo mọi phương gọi là tán xạ bởi các hạt nhỏ hay là tán xạ Tyndall. Các hạt lạ
đó có
thể là các hạt rắn trong không khí như khói, bụi, các hạt nước trong sương mù, các hạt keo
trong dung dịch keo Vậy nguyên nhân làm tán xạ ánh sáng trong cả hai trường hợp trên đều
là sự không đồng tính quang học của môi trường.
Ngoài hai loại tán xạ nói trên, Raman còn phát hiện ra một hiện tượng tán xạ mới được gọi là
tán xạ tổ hợp ánh sáng.
1. Sự tán xạ ánh sáng bởi các hạt nhỏ
a) Thí nghiệm:
Nếu quan sát theo phương OA (phương của chùm tia tới) sẽ thấy có ánh sáng; còn
theo phương khác, chẳn hạn phương OB vuông góc với phương ánh sáng tới sẽ không nhìn
thấy chùm tia sáng trong ống. Nước tinh khiết là môi trường đồng tính quang học, nên nó
không tán xạ ánh sáng. Bây giờ nhỏ vài giọt sữa vào ống và lắc đều. Nhìn vào ống theo
phương OB ta sẽ nhìn thấy ánh sáng trong ống. Vậy chất lỏng trong ống bây giờ là một môi
trường vẫn đục, tán xạ ánh sáng đi qua nó.
Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7
Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang)
89Hình 19.5
Ðường cong (Hình 19.5) biểu diễn
công thức (19.4) được gọi là giản đồ chỉ thị
tán xạ. Nó có tính đối xứng đối với phương
của tia tới và phương vuông góc với nó
b) Lý thuyết tán xạ của Rayleigh: