bài giảng môn học quang điện tử và quang điện, chương 2 potx

1
E
Chương 2: CÁC DỤNG CỤ GIAO THOA VÀ
NHIỄU XẠ
1) Các dạng phân cực sóng: phân loại tuỳ theo kiểu dao động của vector
cường
độ điện trường; có các
dạng sau (dựa vào vết đầu nút
của
r
)
- Phân c
ực thẳng: dao động (trong mặt phẳng y) theo phương cố định
so với trục y, z, sóng lan truyền theo trục x.
- Phân cực tròn
- Phân c
ực elip
- Phân c
ực ngẫu nhiên (từ các vật nóng sáng): là hỗn hợp các dạng phân
cực
* Các hiện tượng quang học phụ thuộc vào tương tác điện trường
v
ới các cấu phần quang học, do đó từ trường thường không cần quan
tâm.
* T
ần
số
→
màu sắc; biên độ điện trường → độ sáng
* Tần số sóng không bị thay đổi, nhưng biên độ và dạng phân cực có
thể bị ảnh hưởng bởi các hiệu ứng truyền qua và phản xạ

* Bước sóng là thông số rất quan trọng:
λ
= v/f
2)Tán sắc: (chromatic dispersing)
-L
ăng kính tán sắc cho phép quan sát sự thay đổi của góc khúc xạ
theo tần số. Các khái niêm cần nắm: Qui luật tán sắc, sai sắc dọc, sai
sắc đứng.
3)Nhi
ễu xạ qua khe hẹp: Khi chiếu ánh sáng đơn sắc qua khe hẹp sẽ
2
tạo ra ảnh với dạng khe có cường độ phân bố về 2 phía của 2 mép khe
trung tâm.
* Các đặc trưng quan trọng là:
-V
ị trí của các ảnh (cực tiểu-vân)
-Kho
ảng cách của các cực tiểu
3
+Vị trí cực tiểu:
Dsinα = mλ, với m nguyên, D là độ rộng khe hẹp
+Nếu khoảng cách từ khe tới vị trí y trên màn quan sát xấp xỉ khoảng
cách từ khe
tới màn quan sát H ≈
R
→
Khi đó
y ≈
mλR/D
=>Khoảng cách

vân:
∆y =
λR/D
sinα
≈
y/R , sai số <2% với α < 20
0
=>
Độ rộng vân trung
tâm:
W = 2y|
m = 1
= 2
λR/D
Độ rộng cường
độ
W
1/2
= 0.89
λR/D
1
c
ủa vân trung tâm:
2
* V
ới nhiễu xạ qua lỗ hẹp: Công thức tìm các cực tiểu tương tự như
khe hẹp nhưng chỉ số nguyên m được thay bởi các chỉ số m không
nguyên. V
ị trí vân tối:
r = mλR/D, tính từ tâm, với D là đường kính lỗ hẹp, R là khoảng cách

đến
màn
thu.
Đường kính vân tối d = 2r
* Cách tử nhiễu xạ: Kết hợp hiện tượng giao thoa và nhiễu xạ qua nhiều
khe hẹp.
4
+Với trường hợp 2 khe độ rộng D, cách nhau đoạn = a
→ Cực tiểu giao thoa cho bởi:
asinθ = (m + ½)λ, hay
ay/R = (m + ½)λ
→ Khoảng cách 2 vân tới liên tiếp:
∆y =
λR/a
5