các hiện tượng quang học xung quanh chúng ta

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÝ

CÁC HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC XUNG QUANH CHÚNG TA
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÝ – TIN HỌC

Giảng viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Ths. GVC. Hoàng Xuân Dinh

Lý Tiền
MSSV: 1100317
Lớp: SP Vật Lý – Tin
Khóa: 36

Cần Thơ, Năm 2014


LỜI CẢM ƠN


Là một sinh viên sư phạm sắp ra trường, việc trang bị kiến thức
chuyên môn cho bản thân là rất quan trọng trong công việc giảng dạy
trong tương lai. Với sự đam mê Vật lý, chuyên cần học hỏi, trau dồi
chuyên môn em đã cố gắng hoàn thành luận văn này.
Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý
thầy cô đã tâm huyết truyền đạt vốn kiến thức vô cùng quý giá cho

chúng em.
Đặc biệt, em cũng xin tri ân đến thầy Th.s.GVC Hoàng Xuân
Dinh . Thầy đã tận tình hướng dẫn từ cách thức nghiên cứu đến việc
sử dụng tài liệu nghiên cứu và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em
hoàn thành đề tài này.
Vì thời gian nghiên cứu có hạn và kinh nghiệm bản thân em
còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy, kính mong
nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các
bạn.
Lời cuối, em xin gửi lời chúc đến tất cả quý thầy cô cùng các
bạn luôn dồi dào sức khỏe và thành công trong cuộc sống.

Trân trọng!
Sinh viên thực hiện

Lý Tiền


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

MỤC LỤC
Phần MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài ..............................................................................................................1
2. Mục đích của đê tài ...........................................................................................................1
3.Giới hạn của đề tài .............................................................................................................1
4. Phương pháp và phương tiện thực hiện .............................................................................1

5. Các bước thực hiện ...........................................................................................................2
Phần NỘI DUNG..................................................................................................................3
Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..........................................................................................3
1.1. Sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng .....................................................................................3
1.1.1. Các khái niệm cơ sở sự truyền ánh sáng ......................................................................3
1.1.2. Sự phản xạ ánh sáng....................................................................................................3
1.1.3. Sự khúc xạ ánh sáng....................................................................................................4
1.1.4. Chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối ........................................................................4
1.1.5. Sự phản xạ toàn phần ..................................................................................................6
1.1.6. Lăng kính....................................................................................................................6
1.2. Sự tán sắc ánh sáng ........................................................................................................8
1.2.1. Hiện tượng tán sắc ánh sáng ........................................................................................8
1.2.2. Ánh sáng đơn sắc ........................................................................................................8
1.2.3. Ánh sáng trắng ............................................................................................................8
1.2.4. Bước sóng và màu sắc ánh sáng ..................................................................................9
1.2.5. Phổ bức xạ điện từ của Mặt Trời từ tia Gamma đến sóng radio (sóng vô tuyến) ..........9
1.2.6. Sự phụ thuộc của chiết suất của một môi trường trong suốt vào màu sắc ánh sáng ......9
1.3. Sự tán xạ hay khuếch tán ánh sáng .................................................................................9
1.3.1. Hiện tượng tán xạ ánh sáng .........................................................................................9
1.3.2. Tán xạ do môi trường mờ đục hiện tượng Tinda........................................................10
1.3.3. Sự tán xạ phân tử.......................................................................................................11
1.3.4. Định luật Rayleigh (Rơ lei) về tán xạ phân tử............................................................12
1.3.5. Lý thuyết Mie(Mi) về tán xạ trên các hạt lớn.............................................................14
1.4. Giao thoa ánh sáng.......................................................................................................15
1.4.1. Điều kiện của hiện tượng giao thoa ...........................................................................15
1.4.2. Hiện tượng giao thoa của hai chùm tia ......................................................................16
1.4.3. Vị trí vân giao thoa – khoảng vân..............................................................................18
1.4.4. Ánh sáng trắng chiếu vào khe....................................................................................19
1.4.5.Hình dạng vân giao thoa.............................................................................................20
1.5. Nhiễu xạ ánh sáng ........................................................................................................20

1.5.1. Thí nghiệm................................................................................................................20
1.5.2. Nguyên lý Huygens – Fresnel....................................................................................23
1.6. Phân cực ánh sáng........................................................................................................25
1.6.1. Thí nghiệm phân cực ánh sáng ..................................................................................25
1.6.2. Định lý Malus ...........................................................................................................26
1.6.3. Ánh sáng tự nhiên .....................................................................................................26
1.6.4. Ánh sáng phân cực ....................................................................................................26
1.6.5. Biểu diễn ánh sáng tự nhiên và ánh sáng phân cực ....................................................27
Chương 2: CÁC HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC .................................................................29
2.1. Các hiện tượng về khúc xạ và phản xạ ánh sáng...........................................................29
2.1.1. Các hiện tượng về khúc xạ ........................................................................................29
2.1.1.1. Cầu vồng................................................................................................................29
i


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

2.1.1.2. Hiện tượng quầng...................................................................................................34
2.1.1.3. Chậu thau đầy nước, vì sao khi nhìn nghiêng thấy nước trở thành nông hơn?.........36
2.1.1.4. Hiện tượng khúc xạ thiên văn.................................................................................36
2.1.1.5. Hiện tượng khúc xạ trên trái đất .............................................................................38
2.1.1.6. Tại sao các vì sao lấp lánh? ....................................................................................39
2.1.2. Các hiện tượng về phản xạ ........................................................................................40
2.1.2.1. Có thể dẫn ánh sáng đi theo những ống cong, như dẫn nước được không? .............40
2.1.2.2. Vì sao giầy da bôi xi vào càng lau càng bóng? .......................................................41
2.1.2.3. Sự phản xạ trên bề mặt lồi, lõm ..............................................................................42

2.1.2.4. Hiện tượng ảo cảnh ................................................................................................43
2.2. Các hiên tượng tán xạ hay khuếch tán ánh sáng............................................................47
2.2.1. Dùng bóng đèn mờ có lợi gì hơn bóng đèn trong suốt?..............................................47
2.2.2. Vì sao thủy tinh màu khi vụn vỡ thành hạt nhỏ thì những hạt nhỏ này có màu
trắng? .............................................................................................................................47
2.2.3. Vì sao mắc một ngọn đèn ở giữa sân để đọc sách ta thấy kém sáng hơn khi ngồi
đọc sách trong phòng? ........................................................................................................48
2.2.4. Màu sắc của bầu trời .................................................................................................48
2.2.5. Hiện tượng hoàng hôn và bình minh..........................................................................49
2.2.6. Hiện tượng ráng ........................................................................................................52
2.2.7. Tại sao trong giao thông, người ta dùng đèn đỏ để báo hiệu nguy hiểm, mà không
dùng đèn màu khác? ...........................................................................................................53
2.2.8. Nước biển màu xanh nhưng ngọn sóng lại có màu trắng............................................54
2.3. Các hiện tượng về giao thoa và nhiễu xạ ......................................................................55
2.3.1. Các hiện tượng về giao thoa ......................................................................................55
2.3.1.1. Giao thoa của màng xà phòng.................................................................................55
2.3.1.2. Giao thoa ở cánh bướm ..........................................................................................56
2.3.1.4. Tạo ảnh nổi ba chiều bằng sự giao thoa ..................................................................59
2.3.2. Các hiện tượng về nhiễu xạ .......................................................................................60
2.3.2.1. Sự nhiễu xạ bởi lưỡi dao cạo ..................................................................................60
2.3.2.2. Kính hiển vi nhiễu xạ .............................................................................................61
2.3.2.3. Mây ngũ sắc ...........................................................................................................62
2.4. Các hiện tượng về phân cực anh sáng...........................................................................62
2.4.1. Kính phân cực chống chói .........................................................................................62
2.4.2. Nhiếp ảnh..................................................................................................................63
2.4.3. Tinh thể lỏng 7 đoạn LCD.........................................................................................64
2.4.4. Kính hiển vi quang học phân cực ..............................................................................66
Phần KẾT LUẬN……………………………………………………………...…………….67
TÀI LIỆU THAM KHẢO

ii


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

Phần MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Vật lý học không phải chỉ là các phương trình và con số. Vật lý học là những điều
đang xảy ra trong thế giới xung quanh của chúng ta. Nó nói về các màu sắc trong một cầu
vồng, về ánh sáng lóng lánh và tính cứng rắn của viên kim cương. Nó có liên quan đến
việc đi bộ, đi xe đạp, lái ô tô và cả việc điều khiển một con tàu vũ trụ... Việc học môn Vật
lý không chỉ dừng lại ở sự tìm cách vận dụng các công thức Vật lý để giải cho xong các
phương trình và đi đến những đáp số, mà còn phải giải thích được các hiện tượng Vật lý
đang xảy ra trong thiên nhiên quanh ta, trong các đối tượng công nghệ của nền văn minh
mà ta đang sử dụng.
Mặt khác, thực tế việc giảng dạy Vật lý hiện nay, chủ yếu dành nhiều thời gian dạy
học sinh nhận diện các kiểu, loại bài toàn khác nhau và cách thức vận dụng các công thức
Vật lý cho từng kiểu, loại toán đó, mà ít chú trọng giúp học sinh giải thích các hiện tượng
Vật lý xảy ra trong tự nhiên.
Xuất phát từ ý nghĩa và thực tế đó, nên em quyết định chọn đề tài: “CÁC HIỆN
TƯỢNG QUANG HỌC XUNG QUANH CHÚNG TA”, nhằm giúp bản thân hiểu hơn về
bản chất Vật lý của các hiện tượng Quang học. và để tạo tiền đề cho quá trình giảng dạy
sau này.

2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Vận dụng các kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng Vật lý xảy ra xung

quanh chúng ta trong đời sống hằng ngày.
Rèn luyện kĩ năng nhận biết và giải thích các hiện tượng Vật lý theo nhận thức khoa
học.

3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Nghiên cứu các hiện tượng quang học xung quanh chúng ta. Các hiện tượng quang
học trong đời sống hằng ngày.
Nghiên cứu các hiện tượng trên sách vở, tìm hiểu thông qua báo chí, internet, chưa
đi sâu vào thực nghiệm để nghiên cứu.

4. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN THỰC HIỆN
Để hoàn thành đề tài này tôi chọn phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu:
+ Nghiên cứu các tài liệu trong sách vở, tra cứu tài liệu sách trên mạng.
+ Học tập và trao đổi kinh nghiệm từ Thầy cô và bạn bè.
- Phương pháp thống kê:
1


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

+ Chọn các hiện tượng gần gũi với đời sống hằng ngày.
- Phương pháp phân tích và tổng hợp kinh nghiệm trong quá trình học tập và thực tế
đời sống.

5. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN

Bước 1: Nhận đề tài luận văn.
Bước 2: Lập đề cương luận văn .
Bước 3: viết luận văn.
Bước 4: Hoàn chỉnh luận văn.
Bước 5: Báo cáo luận văn.

2


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

Phần NỘI DUNG
Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. SỰ PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1.1.1. Các khái niệm cơ sở sự truyền ánh sáng
- Nguồn sáng và vật sáng
+ Nguồn sáng: Là những vật tự phát ra ánh sáng.
+ Vật sáng: Bao gồm các nguồn sáng và các vật được chiếu sáng.
- Vật chắn sáng và vật trong suốt
+ Vật chắn sáng: Là vật không cho ánh sáng truyền qua.
+ Vật trong suốt: Là vật để cho ánh sáng truyền qua gần như hoàn toàn.
- Định luật truyền thẳng ánh sáng
+ Trong một môi trường trong suốt đẳng hướng và đồng tính, ánh sáng truyền theo
đường thẳng.
- Tia sáng và chùm sáng
+ Tia sáng: Là đường truyền của ánh sáng. Trong một môi trường trong suốt và

đồng tính thì tia sáng là những đường thẳng.
+ Chùm sáng: Là tập hợp tia sáng hay chùm tia.
Chùm tia phân kì: Là chùm tia sáng được phát ra từ một điểm.
Chùm tia hội tụ: Là chùm tia sáng giao nhau tại một điểm.
Chùm tia song song: Là chùm tia sáng song song với nhau.

Hình 1.1: Chùm tia phân kì, hội tụ, song song

1.1.2 Sự phản xạ ánh sáng

Hình 1.2: Sự phản xạ ánh sáng
3


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

- Hiện tượng phản xạ ánh sáng
+ Là hiện tượng khi tia sáng chiếu xiên góc mặt phản xạ thì tia sáng này sẽ bị đổi
phương truyền trở lại trong môi trường cũ.
- Định luật phản xạ ánh sáng (Định luật Đêcac thứ nhất):
+ Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
+ Góc phản xạ bằng góc tới (i’ = i).

1.1.3 Sự khúc xạ ánh sáng

Hình 1.3: Sự khúc xạ ánh sáng

* SI: Tia tới.
* I: Điểm tới.
* NIN’:Pháp tuyến với mặt phân cách tại I.
* IK: Tia khúc xạ.
* i: góc tới.
* r: góc khúc xạ.
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
+ Là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt
phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
- Định luật khúc xạ ánh sáng (Định luật Đêcac thứ hai)
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở bên kia
pháp tuyến so với tia tới.
+ Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và góc khúc
xạ (sinr) luôn không đổi:
sin i
 const
sin r

(1.1)

1.1.4 Chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối
- Chiết suất tỉ đối

4


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

+ Tỉ số không đổi

SVTH: LÝ TIỀN

sin i
trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của
sin r

môi trường (2) (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường (1) (chứa tia tới).
sin i
n
(1.2)
 n21  2
sin r
n1
Khi n1 < n2 : n21  1  r  i : Tia khúc xạ bị lệch gần pháp tuyến hơn. Môi trường (2) chiết quang
hơn môi trường (1).
Khi n2 < n1: n21  1  r  i : Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn. Môi trường (2) chiết quang
kém hơn môi trường (1).

Hình 1.4: Tia khúc xạ lệch gần, lệch xa pháp tuyến

- Chiết suất tuyệt đối
+ Chiết suất tuyệt đối (chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi
trường đó đối với chân không.
Chiết suất của chân không bằng 1.
Chiết suất của không khí là 1,000293.
Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất lớn hơn 1 (vì tốc độ ánh sáng truyền
trong các môi trường bao giờ cũng nhỏ hơn tốc độ ánh sáng trong chân không).
- Công thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và vận tốc ánh sáng

n

c
v

(1.3)

Trong đó: c  3.108 (m / s)

c: Tốc độ ánh sáng trong chân không.
: Tốc độ ánh sáng trong chất liệu (môi trường).
- Công thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và tỉ đối
n 

n2
n1

(1.4)

Trong đó:

n2: chiết suất tuyệt đối của môi trường (2).
n1: chiết suất tuyệt đối của môi trường (1).
5


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

1.1.5 Sự phản xạ toàn phần

Hình 1.5: Sự phản xạ toàn phần.

Góc khúc xạ lớn nhất bằng 900, tia khúc xạ nằm là mặt phân cách hai môi trường thì
góc tới tương ứng gọi là góc giới hạn igh.
n1 sin igh  n2 sin r

n2
sin 90 0
n1
n
sin igh  2
n1

 sin igh 

(1.5)

- Hiện tượng phản xạ toàn phần
+Là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi
trường trong suốt.
- Điều kiện để có phản xạ toàn phần
+ Khi ánh sáng truyền từ mặt phân cách của môi trường chiết quang hơn (n1) sang
môi trường chiết quang kém (n2).

n1  n2
+ Góc tới của tia sáng trên mặt phân cách phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn. Khi

đó có hiện tượng phản xạ toàn phần. i  i gh
1.1.6 Lăng kính

Hình 1.6: Lăng kính
- Cấu tạo lăng kính

6


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

+ Là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa,… ) thường có dạng lăng
trụ tam giác.
- Các phần tử của lăng kính
+ Cạnh.
+ Đáy.
+ Hai mặt bên.
- Đặc trưng về phương diện quang học của lăng kính
+ Góc chiết quang A.
+ Chiết suất n.
- Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

Hình 1.7: Đường truyền của tia sáng qua lăng kính
* i : Góc tới của tia sáng đi tới lăng kính.
* i' : Góc ló của tia sáng qua lăng kính.
* r : Là góc khúc xạ tại I.

* r ' : Là góc tới tại J.
* D : Góc lệch của tia sáng qua lăng kính.
+ Khi chiếu tới mặt bên AB của lăng kính một chùm tia sáng hẹp đơn sắc SI.
+ Tia sáng này sẽ bị khúc xạ tại I và J khi đi qua các mặt bên và ló ra theo tia JR.
Tại I: Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến (lệch về đáy của lăng kính).
Tại J: Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến (lệch về đáy của lăng kính).
+ Đường đi của tia sáng SIJR nằm trong mặt phẳng tiết diện chính ABC.
- Tia ló qua lăng kính luôn lệch về phía đáy lăng kính so với tia tới.
- Góc lệch D của tia sáng qua lăng kính (Tia tới SI và tia ló JR).
- Công thức của lăng kính

7


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

sin i  n sin r
sin i '  n sin r '

(1.6)

A

r

r
'


 D  i  i' A

SVTH: LÝ TIỀN

i  nr
i'  nr '

(1.7)

A

r

r
'

 D  n  1 A

1.2 SỰ TÁN SẮC ÁNH SÁNG
1.2.1 Hiện tượng tán sắc ánh sáng

Hình 1.8: Sự tán sắc ánh sáng
Tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm
sáng đơn sắc.
1.2.2 Ánh sáng đơn sắc

Hình 1.9: Ánh sáng đơn sắc
+ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi
truyền qua lăng kính.
+ Ánh sáng đơn sắc có tần số xác định, chỉ có một màu nhất định.

+ Bước sóng của ánh sáng đơn sắc:  



f

; Truyền trong chân không: 0 

0 cf c


 n  0

fv v
n

c
f

(1.8)

1.2.3 Ánh sáng trắng
+ Là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ
đỏ đến tím.

8


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

+ Quang phổ của ánh sáng trắng (ánh sáng mặt trời) có 7 vùng màu: Đỏ, cam, vàng,
lục, lam, chàm, tím.
+ Bước sóng của vùng ánh sáng trắng: 0,38m  0,76m .
1.2.4 Bước sóng và màu sắc ánh sáng
+ Tia đỏ khoảng từ 0,76  0,64  m.
+ Tia da cam, vàng từ 0,64  0,58  m.
+ Tia lục từ 0,58  0,495  m.
+ Tia lam và chàm từ 0.495  0,44  m.
+ Tia tím từ 0.44  0,4  m.
1.2.5 Phổ bức xạ điện từ của Mặt Trời từ tia Gamma đến sóng radio (sóng vô
tuyến)
+ Tia  có bước sóng trong chân không   105 m .
+ Tia Rơnghen(X) có 105 m    102 .
+ Tia cực tím có 102 m    0.38m .
+ Ánh sáng nhìn thấy có 0.38m    0.76m .
+ Tia hồng ngoại có 0.76m    3000m .
+ Sóng radio có   3000m .
1.2.6 Sự phụ thuộc của chiết suất của một môi trường trong suốt vào màu
sắc ánh sáng
+ Chiết suất của môi trường trong suốt biến thiên theo màu sắc (bước sóng) của ánh
sáng và tăng dần từ đỏ đến tím.

1.3 SỰ TÁN XẠ HAY KHUẾCH TÁN ÁNH SÁNG
1.3.1 Hiện tượng tán xạ ánh sáng
+ Chúng ta thường giả thuyết rằng ánh sáng truyền trong môi trường đồng tính.
Nhưng trong thực tế không có môi trường nào hoàn toàn đồng tính, mà bao giờ cũng xuất

hiện độ chênh lệch của mật độ, nhiệt độ do chuyển động nhiệt của các nguyên tử, phân tử
cấu tạo nên môi trường.
+ Khi chiếu chùm ánh sáng qua một môi trường trong suốt, ta chẳng những nhìn
thấy ánh sáng theo phương truyền của chùm tia mà còn nhìn thấy ánh sáng theo những
phương khác nữa. Đó là hiện tượng tán xạ ánh sáng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp
ta không nhìn thấy ánh sáng theo phương khác.
+ Điều kiện để có hiện tượng tán xạ ánh sáng: Chiếu chùm tia sáng song song theo
phương (  ) qua một môi trường trong suốt, đồng tính và đẳng hướng.
9


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN


A

 



H

A’

Hình 1.10: Chùm sáng song song () qua môi trường trong suốt
+ Xét mặt sóng phẳng () , theo nguyên lý Huygens: A, A’ là tâm phát sóng có

cùng tần số, cùng biên độ, cùng pha. Xét theo phương D, hai sóng có hiệu quang trình là:
  AH  AA'.sin 

(1.9)

+ Ta có thể chọn AA’ sao cho:

  AA, .sin   (2k  1)


2

(1.10)

+ Khi đó theo phương D hai sóng triệt tiêu. Như vậy trên mặt sóng  , ta có thể
chọn A’ bất kỳ để chúng triệt tiêu nhau. Như thế theo phương D không xảy ra tán xạ ánh
sáng.
+ Khi phương (D) trùng với phương (  ) thì sóng thứ cấp từ mọi điểm trên mặt sóng
 tăng cường lẫn nhau.Vậy môi trường trong suốt và đồng tính thì không tán xạ ánh
sáng.
+ Ngược lại, nếu môi trường không đồng tính thì mặt sóng  không còn là mặt
phẳng nữa cho nên hiệu số pha không xác định và theo phương D hai sóng không bị triệt
tiêu nghĩa là có phần ánh sáng truyền theo phương này. Như vậy, môi trường không đồng
tính là môi trường tán xạ. Môi trường không đồng tính có thể do nhiều nguyên nhân.
1.3.2 Tán xạ do môi trường mờ đục hiện tượng Tinda.
+ Môi trường chứa những hạt nhỏ lơ lửng như: khói, hạt than trong không khí sương mù, những hạt nước nhỏ trong không khí,… gọi là môi trường mờ đục.
+ Chiếu chùm tia sáng song song qua một ống thủy tinh đựng nước tinh khiết.

Hình 1.11: Hiện tượng tán xạ ánh sáng trong môi trường mờ đục
+ Nếu ta quan sát theo phương OA (phương của chùm tia tới), ta sẽ thấy ánh sáng.

Nếu ta quan sát theo phương OB (vuông góc với phương ánh sáng tới), ta sẽ không nhìn
10


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

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 ta nhỏ vài giọt sữa vào ống và lắc đều. Nhìn 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.
+ Hiện tượng tán xạ ánh sáng đã được Tinda nghiên cứu bằng thực nghiệm và
Rayleigh nghiên cứu bằng lý thuyết. Cả hai ông đề rút ra những quy luật được mô tả bằng
3 định luật sau:
Cường độ ánh sáng tỷ lệ nghịch với lũy thừa bậc bốn của bước sóng
IK

IO

4

Trong đó:
I0 : cường độ chùm ánh sáng tới.
I : cường độ chùm ánh sáng tán xạ.
K: hệ số tỷ lệ, phụ thuộc vào nồng độ và kích thước các hạt.
+ Nếu chùm tia tới là ánh sáng trắng thì bức xạ màu tím tán xạ mạnh hơn bức xạ

màu đỏ. Ánh sáng tán xạ đối với bước sóng   0,45m (tím) mạnh gấp 6 lần so với ánh
sáng có bước sóng   0,7 m (đỏ).
Ánh sáng tán xạ làm với phương truyền một góc 0    900 là ánh sáng phân cực
một phần, còn theo phương vuông góc với phương truyền   900 thì ánh sáng bị phân
cực hoàn toàn.
Nếu ánh sáng tới là ánh sáng tự nhiên thì sự phân bố cường độ ánh sáng tán xạ theo
phương  có giá trị:
 
I ( )  I   1  cos 2 
2





(1.12)

 
I   là cường độ ánh sáng tán xạ theo phương vuông góc với phương truyền.
2

1.3.3 Sự tán xạ phân tử
+ Nếu môi trường hoàn toàn đồng tính về mặt quang học thì không có hiện tượng
tán xạ ánh sáng. Nhưng thực tế dù đã khử hết bụi và không cho các hạt có chiết suất khác
lẫn vào (môi trường hoàn toàn đồng tính), ta vẫn thấy có hiện tượng tán xạ ánh sáng mặc
dù năng lượng của ánh sáng tán xạ rất nhỏ so với năng lượng tới.
+ Thực nghiệm đã cho ta các kết quả sau:
Không khí chỉ tán xạ một phần nhỏ bằng 2,7.10-7 năng lượng ánh sáng tới.
11

Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

Hidro tán xạ ít hơn không khí bốn lần.
Nước tán xạ gấp 185 lần so với không khí.
Thạch anh tinh thể thật tinh khiết tán xạ gấp 7 lần so với không khí.
+ Để giải thích hiện tượng này, ta giả sử môi trường trong suốt không hoàn toàn
đồng tính và hạt tán xạ ánh sáng chính là những phân tử của môi trường nên tán xạ này
gọi là sự tán xạ phân tử.
+ Nguyên nhân môi trường không đồng tính: Những thăng giáng có tính chất thống
kê trong sự phân bố các phân tử của môi trường. Ta xét một đơn vị thể tích của môi
trường chứa N phân tử thì N là giá trị trung bình tính cho một thể tích lớn. Trong một đơn
vị thể tích rất nhỏ dV, xét N phân tử thì ta thấy có sự thăng giáng N do chuyển động
nhiệt hỗn loạn của các phân tử gây ra, chiết suất của môi trường được tính theo công thức
n2  1 

4Ne 2

m

1



2
0





2 2

g 2 2

m

(1.13)

Trong đó:
m: khối lượng electron.
0 : tần số riêng của electron.
0 : tần số của electron.

g: hệ số phụ thuộc vào bản chất môi trường.
n: chiết suất của môi trường.
+ Như vậy, những thăng giáng N làm cho chiết suất môi trường chịu những thăng
giáng n . Do đó, môi trường sẽ không đồng tính.
1.3.4 Định luật Rayleigh (Rơ lei) về tán xạ phân tử
+ Lý thuyết khuếch tán phân tử Rayleigh được xây dựng với các giả thuyết chính
sau
Kích thước của các phần tử khuếch tán nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của ánh
sáng tới.
Các phần tử khuếch tán có đối xứng cầu về tính chất quang học.
Các phần tử khuếch tán và môi trường là không dẫn điện và không có các điện tích
tự do.

Hằng số điện môi  của phần tử xấp xỉ bằng hằng số điện môi của môi trường  0 .
Các phần tử khuếch tán ánh sáng không phụ thuộc nhau. Chúng ở cách xa nhau một
khoảng lớn hơn bước sóng.
12


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

+ Với các giả thuyết trên, hệ số khuếch tán đơn sắc theo hướng  có dạng:
 2 n 2  1
1  cos2  

24 N
2



R
S

(1.14)

Trong đó:
n: chiết suất của không khí khô.
 : góc tạo bởi hướng khuếch tán(đang xét) và hướng tới.

N: số phân tử trong một đơn vị thể tích.
+ Để tính hệ số tán xạ đơn sắc thể tích  R , ta tiến hành tích phân  R theo tất cả mọi
hướng trong toàn bộ không gian:





2

2

8 3 n 2  1
32 3 n  1
 

4
3 N
34 N
R

 2 n 2  1
 
24 N

2 2

R





(1.15)



2
 d  1  cos  sin d (1.16)
0

0

{Trong hệ thức trên do n  1 cho nên ta coi n2 - 1  2.(n-1) = 2. 2N }
+ Ta có:  R 

H ( ) R
3
  với hàm H ( )  1  cos 2  gọi là hàm chỉ thị tán xạ Rayleigh.
4
4





Hình 1.12: Chỉ đồ tán xạ phân tử Rayleigh
+ Từ lý thuyết của Rayleigh ta có một số kết luận sau:
Do hệ số khuếch tán tỉ lệ nghịch với lũy thừa bậc bốn của bước sóng nên khi đi qua
khí quyển, dòng trực xạ sẽ bị khuếch tán mạnh đối với các tia bức xạ sóng ngắn, đặc biệt

tia tím và xanh.
Hệ số khuếch tán theo hướng  R phụ thuộc hướng. Theo hướng ánh sáng tới
(  00 ) và hướng ngược lại (  1800 ) , giá trị tán xạ sẽ gấp hai lần giá trị theo hướng

vuông góc với ánh sáng tới (  900 ) và (  2700 ) .
Tán xạ tỉ lệ thuận với mật độ phần tử khuếch tán (số phần tử trong đơn vị thể tích).
13


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

1.3.5 Lý thuyết Mie(Mi) về tán xạ trên các hạt lớn
+ Mie đã xét một hạt khuếch tán hình cầu bán kính r, bản thân chúng và môi
trường đều cách điện và có chiết suất tương ứng là n và n0. Những hạt lớn thường gặp
trong khí quyển là hạt bụi và hạt nước rất nhỏ.
+ Hệ số khuếch tán Mie
 M  r 2 K n,  

(1.17)

Trong đó:
r: bán kính của hạt.
K n,   : là một hàm phức tạp của chiết suất n của hạt và tham số  liên quan tới tỉ số

giữa bán kính hạt và bước sóng.


2r



(1.18)

+ Xét giọt nước hình cầu trong suốt n = 1,33 và Shulejkin đã xây dựng được các
chỉ đồ tán xạ ứng với các giọt nước có bán kính khác nhau.
  1  2r  0,32 : chỉ đồ tán xạ mất đối xứng kéo dài theo hướng tới.

+ Năng lượng khuếch tán theo hướng tia tới lớn gấp 2,37 lần năng lượng khuếch tán
theo hướng ngược lại và lớn gấp 2,85 lần năng lượng khuếch tán theo hướng vuông góc
với tia tới. Ánh sáng phân cực cũng giảm đi nhiều so với trường hợp tán xạ Rayleigh.
Khi kích thước phân tử tăng, mức độ bất đối xứng của chỉ đồ càng tăng.
Các hạt bụi có chiết suất lớn thì chỉ đồ bị kéo dài theo hướng ngược lại nhiều hơn
so với hướng tới thể hiện tính phản xạ rõ rệt.
+ Sự sai khác giữa độ chói khuếch tán theo hướng tia tới và hướng ngược lại gọi là
“hiệu ứng Mie”. Đối với giọt nước (n=1,33), hàm K n,    K 0   có dạng như hình.

Hình 1.13: Chỉ đồ tán xạ cho những hạt nước có giá trị  khác nhau và hàm
K 0   của nước

Đường cong K 0   có đặc tính dao động.
Đường cong có điểm cực đại và cực tiểu.
14


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

Khi    , mức dao động của K 0   giảm và với  đủ lớn có thể coi K 0    2.
suy ra hệ số khuếch tán  M không phụ thuộc vào  . Điều này giải thích tại sao ánh sáng
khuếch tán bởi sương mù có màu trắng như ánh sáng tới.

1.4 GIAO THOA ÁNH SÁNG
1.4.1 Điều kiện của hiện tượng giao thoa
+ Giả sử một thời điểm M của môi trường nhận hai dao động cùng phương, cùng
tần số:
u1  a1 sin(t  1 )
u 2  a 2 sin(t   2 )


+ Trạng thái dao động tại M được biểu diễn bởi một vectơ tổng hợp a .






a  a1  a 2

+ Dao động tổng hợp tại M cùng tần số với hai dao động thành phần, biên độ dao
động tổng hợp được xác định:
a 2  a1  a2  2a1a2 cos với   1   2

+ Trong dao động điều hòa, năng lượng tỉ lệ với bình phương biên độ dao động:

2

a 2  a1  a2  ứng với   (2k  1)
2

a 2  a1  a2  ứng với   (2k )

+ Thông thường biên độ a1 và a2 không phụ thuộc thời gian, giá trị a2 có thể xảy ra
hai trường hợp
  1   2 không phụ thuộc thời gian suy ra 1 , 2 đều không thay đổi hoặc thay đổi

nhưng   1  2 không thay đổi. Khi đó a 2  a1  a2  2a1a2 cos . Năng lượng tổng hợp
không bằng tổng năng lượng thành phần, có thể nhỏ hoặc lớn hơn tùy thuộc vào vị trí M
trong môi trường. Hai dao động này gọi là hai dao động kết hợp. Nguồn sóng tạo ra hai
sóng kết hợp gọi là nguồn kết hợp. Sự tổng hợp hai dao động kết hợp trong trường hợp
trên gọi là sự giao thoa.
  1  2 biến thiên theo thời gian. Nếu xét trong một chu kỳ, năng lượng tổng
T

hợp:  2a1a2 cosdt  0
0
2

a 2  a1  a22 vì nên hai dao động trên không phải là hai dao động kết hợp suy ra

không cho hiện tượng giao thoa.
+ Vậy muốn có hiện tượng giao thoa thì hai nguồn sóng phải cùng phương, cùng
tần số và hiệu số pha không đổi theo thời gian.
15

Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

+ Ta quan sát được hiện tượng giao thoa trong toàn bộ miền không gian hai sóng
gặp nhau. Miền đó gọi là trường giao thoa.
1.4.2 Hiện tượng giao thoa của hai chùm tia

Màn E

Hình 1.14: Giao thoa
+ Giả sử có hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 có cùng phương trình dao động, pha ban
đầu bằng không (Hình 1.14).
S01  S02  S0  a  S1  S2  S  a sin 2ft

+ Dao động sáng do hai nguồn S1,S2 gây ra tại M trên màn E:
d 

S M 1  a sin  2tf  2 1 


d 

S M 2  a sin  2tf  2 2 



+ Dao động tổng hợp tại M:
S M  S M 1  S M 2  2a cos 

d 2  d1



d  d1 

sin  2ft   2

 


(1.19)

+ Cường độ sáng tại M:
2

d  d1 
d  d1

2
2
I   2a cos  2
  4a cos  2





(1.20)

+ Nếu tại M có cường độ sáng cực đại: d 2d1  K với K là số nguyên gọi là bậc
giao thoa có các giá trị 0;1;2 …
+ Vậy độ sáng sẽ cực đại ở những điểm mà tại đó hiệu lộ trình của ánh sáng bằng
một số nguyên lần bước sóng hay hiệu số pha sóng tới bằng 2 K
d 2d1  K hay 2

d2



 2

d1



2 K

+ Tại M là vân tối khi:

d
d
d 2d1  2 K  1 hay 2 2  2 1  2 K  1
2


16

Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

Như vậy độ sáng sẽ bằng không tại những điểm mà hiệu lộ trình bằng một số lẻ
của nửa bước sóng hay hiệu số pha của các sóng tới bằng một số lẻ của π.
+ Ta có:   VT
 là bước sóng của ánh sáng trong môi trường có chiết suất n.

Trong chân không:
Vân sáng : d 2  d1  K  K

0  CT   
0

Vân tối: nd 2  d1   2 K  1

n

0
2

0
n

 nd 2  d1 K0

với nd 2  d1  được gọi là quang trình của hai tia sáng.

+ Trong trường hợp biên độ của các sóng thành phần không bằng nhau (S01 # S02)
thì cường độ tại M được biểu diễn bởi công thức:

với d  d 2  d1

d
2
S M2  S 01  S02   4 S01S 02 cos 2
(1.21)


S M2  S012  S 022  2 S01S02 cos 2

Nếu d  K thì Imax= (S01 + S02)2



Nếu d  2 K  1
Đặt  

2
2d

thì Imin = (S01 – S02)2



Hình 1.15: Biễu diễn sự biến thiên của I theo  tuân theo hàm số
+ Chúng ta đã khảo sát trường hợp đơn giản nhất cả hai sóng đều truyền trong
chân không (n1 = 1, n2 = 2 và   0 ).
+ Bây giờ nếu một sóng truyền trong môi trường có chiết suất n1 và sóng kia
truyền trong môi trường có chiết suất n2 thì ta phải dùng khái niệm hiệu quang trình (hiệu
các tích dini) thay cho hiệu đường truyền của hai sóng. Trong trường hợp này, hiệu số pha
của hai sóng được viết dưới dạng:


2



d 2n2  d1n1  trong đó d 2n2  d1n1  là hiệu quang trình.
17


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

+ Khi hiệu quang trình tính đến một điểm nào đó bằng không, tức là (d2n2 = d1n1)
thì tại đó ta sẽ quan sát được cực đại giao thoa.
1.4.3 Vị trí vân giao thoa – khoảng vân

Hình 1.16: Giao thoa khe Young
+ Ta hãy tính khoảng cách x tính từ vân sáng thứ K (giả sử tại M) đến vân sáng
trung tâm tại O khi S1 và S2 là các nguồn kết hợp, đơn sắc có bước sóng  .

+ Từ S1 và S2 vẽ các đường song song với OO1. Xét tam giác S1MP và S2MQ ta
có:
a

d12  D 2   x  
2

a

d 22  D 2   x  
2


2

2

+ Ta có: d 22  d12  2ax  d 2  d1 d 2  d1   2ax
Vì a << D và x << D nên có thể xem: d2 + d1  2D. Trong không khí n = 1, hiệu
các quãng đường truyền (d2 – d1) cũng là hiệu quang trình của các tia S1M và S2M. Cho
nên ta có:
d  d 2  d1 

dx
Dd
a
x
 d  x
D
a

D

Đây là biểu thức xác định vị trí các vân giao thoa lấy vân trung tâm làm gốc.
Nếu d  K , ta xác định vị trí các vân sáng: X s  K

Nếu d  2 K  1 , ta xác định vị trí các vân tối:
2

D
a

X t  2 K  1

D
2a

+ Ta có khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp bằng khoảng cách giữa hai vân tối
liên tiếp và bằng :

x 

D

a

Với x là khoảng vân. Nếu a càng bé thì x càng lớn, vân giao thoa càng dễ phân
biệt.
18

Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

+ Phương pháp đo bước sóng của ánh sáng đơn sắc. Nếu biết D, a và đo được x
thì tính được  . Sự biến thiên cường độ sáng I trên màn quan sát theo x được biểu diễn
bởi công thức:
 d 

2  a
I  4 I 0 cos 2 
x
  4 I 0 cos 


D





(1.22)

Trong đó:

I0 là cường độ sáng tại O do mỗi nguồn gây nên.
Điểm O ứng với x = 0 và K = 0, tại đó là một vân sáng ứng với d và gọi là vân
sáng trung tâm. Từ vân sáng này đến vân sáng tiếp theo, d thay đổi một  , I0 biến thiên

từ giá trị 4I0 đến 0, rồi lại tăng lên đến 4I0.
+ Khoảng vân i là khoảng cách hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp.
i  X k 1  X k  i 

D
a

(1.23)

+ Muốn quan sát rõ hệ vân trên màn thì khoảng vân i phải lớn suy ra a phải nhỏ và
D phải lớn.
+ Vậy hệ vân giao thoa là những đường thẳng song song, sáng và tối xen kẻ nhau
và cách đều nhau.
+ Một nguồn điểm S (hay khe sáng hẹp) chiếu vào hai lỗ tròn nhỏ S1 và S2 (hay hai
khe hẹp S1 và S2 song song với nhau và song song với khe S, đồng thời cách đều S). Hai
lỗ S1 và S2 được chiếu sáng từ cùng một nguồn điểm S nên được xem là hai nguồn kết
hợp.

Hình 1.17: Hệ vân giao thoa
+ Hai sóng nhiễu xạ qua hai lỗ này sẽ giao thoa với nhau và ta quan sát hệ vân trên
màn E đặt phía sau màn (P) chứa S1 và S2 và song song với (P). Vì màn E có thể đặt bất
cứ chỗ nào trên trường giao thoa cũng đều quan sát được hệ vân nên loại vân giao thoa
này được gọi là vân giao thoa.
1.4.4 Ánh sáng trắng chiếu vào khe
+ Ánh sáng trắng do nhiều thành phần đơn sắc hợp thành. Mỗi thành phần đơn sắc
sẽ cho một hệ vân giao thoa với các vân cực đại sẽ là các vạch sáng đơn sắc.

19

Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

+ Khoảng vân và vị trí các cực đại được xác định: i 

SVTH: LÝ TIỀN

D
a

;

Xs  K

D
a

+ Các hệ vân đơn sắc sẽ chồng chất lên nhau.
+ Tại vân trung tâm: K = 0 và Xs = 0  S s  0  vân trung tâm là vạch sáng
trắng.
+ Từ công thức X s  K

D
a

, mặc dù cùng bậc giao thoa nhưng bước sóng đơn sắc

có giá trị khác nhau thì vị trí Xs sẽ khác nhau. Kết quả ở hai bên vân sáng trung tâm, ta có
hai dải màu trong đó màu tím gần vân trung tâm nhất và màu đỏ xa vân trung tâm nhất.

1.4.5. Hình dạng vân giao thoa

+ Theo hình học giải tích, quĩ tích của những điểm trong không gian có hiệu số
các khoảng cách tính từ chúng đến hai điểm cố định cho trước bằng một số không đổi là
một cặp hyperboloit tròn xoay, có hai tiêu điểm là hai điểm cố định đó.

Hình 1.18: Hình dạng vân giao thoa
+ Quĩ tích của những điểm trong không gian có cùng một cường độ sáng cực đại
thõa mãn điều kiện: d 2  d1  K  const là một họ mặt hyperboloit, có hai tiêu điểm là S1
và S2 nằm đối xứng với nhau qua mặt phẳng trung trực ứng với K = 0.
+ Quĩ tích của những điểm trong không gian có cùng một cường độ sáng cực tiểu

thõa mãn điều kiện : d 2  d1  2 K  1  const . hình dạng vân giao thoa là một họ mặt
2

hyperboloit khác xen giữa họ mặt ứng với các cực đại giao thoa.

1.5 NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG
1.5.1 Thí nghiệm
+ Ánh sáng từ nguồn S truyền qua thấu kính L và rọi đến điểm O, một lổ tròn nhỏ
trên tấm bìa (Hình 1.19). Theo định luật truyền thẳng ánh sáng, ta chỉ quan sát được ánh
sáng trong hình nón OAB do các tia sáng đi qua mép thấu kính tạo nên.
+ Nhưng ta đặt mắt tại điểm M ở ngoài và ngay cả khá xa hình nón, ta vẫn nhận
được ánh sáng từ lỗ O.
20


Luận văn tốt nghiệp ĐH

GVHD: Ths.GVC. HOÀNG XUÂN DINH

SVTH: LÝ TIỀN

Hình 1.19: Thí nghiệm hiện tượng nhiễu xạ
+ Thực nghiệm chứng tỏ, khi ánh sáng truyền qua lỗ tròn thì các tia sáng bị lệch
khỏi phương truyền cũ.
+ Hiện tượng tia sáng bị lệch khỏi phương truyền thẳng đi gần các chướng ngại
vật được gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.

Hình 1.20: Nhiễu xạ qua khe hẹp

+ Xét tia sáng nhiểu xạ qua khe có góc lệch   0 . Theo định lý Maluyt thì quang
lộ giữa hai mặt trực giao thì bằng nhau (ở đây là mặt khe và điễm F). Cho nên các tia gởi
đến F đều có cùng pha dao động, chúng tăng cường lẫn nhau, kết quả tại F(   0 ) rất
sáng. Điểm này gọi là cực đại giữa.
+ Để tính cường độ sáng theo một phương bất kỳ ta sẽ thực hiện như sau:
Vẽ các mặt phẳng

 ; ;
0

1

2

... chúng cách nhau


2

và các mặt này phải vuông

góc với các tia nhiểu xạ. Như thế các mặt này đã chia mặt phẳng khe thành các dải, bề

rộng của mỗi dải là
.
2 sin 
+ Số dải trên khe
n

b





2b sin 



(1.24)

2 sin 

+ Theo nguyên Lý Huygens, mỗi dải có thể coi như là một nguồn thứ cấp gửi ánh

sáng đến điểm M. Vì hiệu quang lộ giữa hai dải kế tiếp nhau gây tại M là
cho nên hai
2

dao động sáng do hai dải kế tiếp nhau gây ra tại M ngược pha nhau, chúng khử lẫn nhau.
21