CHƯƠNG 18 : SỰ NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG

I. HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG.
II. NGUYÊN LÍ HUYGENS-FRESNEL
III. PHƯƠNG PHÁP ÐỚI FRESNEL .
1. Cách chia đới .
2. Tính biên độ tổng hợp.
3. Phương pháp giản đồ vectơ.
4. Tính số đới Fresnel.
IV. NHIỄU XẠ CỦA SÓNG CẦU (NHIỄU XẠ FRESNEL)
1. Nhiễu xạ do một lỗ tròn .
2. Nhiễu xạ do một màn tròn không trong suốt .
3. Nhiễu xạ do mép thẳng của màn không trong suốt.
V. NHIỄU XẠ CỦA SÓNG PHẲNG (NHIỄU XẠ FRAUNHOFER)
1. Nhiễu xạ do một khe hẹp .
2. Nhiễu xạ ánh sáng do một lổ tròn .
3. Nhiễu xạ ánh sáng do nhiều khe. Cách tử nhiễu xa.
VI. MÁY QUANG PHỔ CÁCH TỬ.
1. Cấu tạo
2. Các đặc trưng cơ bản của máy quang phổ cách tử .
I. HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG.
TOP
1
Trong quang hình học ở môi trường đồng tính, ánh sáng sẽ truyền thẳng. Tuy nhiên thực nghiệm chứng tỏ rằng
điều đó không phải bao giờ cũng đúng. Xét hai thí nghiệm sau đây:
Thí nghiệm 1: Dùng kim khâu đâm thủng một lỗ O trên một tấm bìa và rọi vào đó một chùm ánh sáng phát ra từ một nguồn S
qua thấu kính L (Hình 18.1) Theo định luật truyền thẳng của ánh sáng thì ta chỉ quan sát được ánh sáng trong hình nón OAB do các tia
sáng đi qua mép thấu kính tạo nên. Tuy nhiên nếu ta đặt mắt tại điểm M ở ngoài và ngay cả khá xa hình nón này vẫn nhận được ánh
sáng từ lỗ O.
Thí nghiệm 2 : Ðặt một đoạn dây kim loại mảnh song song với một khe sáng. Sau đoạn dây ta đặt một màn quan sát E
(Hình 18.2) song song với đoạn dây. Theo định luật truyền thẳng thì miền AB bị che khuất bởi sợi dây phải là miền bóng tối hình học

7
8
4. Tính số đới Fresnel
TOP
IV. NHIỄU XẠ CỦA SÓNG CẦU (NHIỄU XẠ FRESNEL)
TOP
Dùng phương pháp đới Fresnel có thể giải thích được hiện tượng nhiễu xạ xuất hiện khi một phần mặt sóng
ánh sáng lan truyền bị vật cản chắn lại.
Bây giờ ta dùng phương pháp đới Fresnel để giải thích hiện tượng nhiễu xạ của sóng cầu do các vật cản có
hình dạng khác nhau. Hiện tượng nhiễu xạ này quan sát được ở gần vật cản và lần đầu tiên được Fresnel nghiên
cứu, nên còn được gọi là nhiễu xạ Fresnel.
1. Nhiễu xạ do một lỗ tròn.
TOP
9
Nếu lỗ nhỏ thì số đới chia được trên lỗ không lớn. Theo công thức (18.12) biên độ dao động tổng hợp tại P
và do đó cường độ sáng I chỉ phụ thuộc vào số đới n chia được trên lỗ là chẵn hay lẻ.
a) Nếu lỗ tròn chứa được một số lẻ đới, ta có:
10
2. Nhiễu xạ do một màn tròn không trong suốt
TOP
Cũng lí luận tương tự như trên, do tính đối xứng xung quanh trục S0P của cách bố trí, cho nên ở ranh giới
giữa bóng tối hình học và miền được rọi sáng xuất hiện những vòng tròn nhiễu xạ đồng tâm sáng và tối xen kẽ
nhau, có tâm luôn luôn là điểm sáng nằm trên trục đối xứng S0P của màn tròn.
11
3 Nhiễu xạ do mép thẳng của màn không trong suốt.
TOP
a) Chia đới.
b) Ðường xoắn ốc Cornu
Bây giờ ta tìm sự phân bố cường độ sáng trên màn E cho trường hợp vẽ ở hình 18.13. Ta dùng phương
pháp tổng hợp biên độ bằng đồ thị. Như đã thấy, khi khảo sát sự nhiễu xạ qua một lỗ tròn, ta đã chia mặt sóng đi