SO LUOC VE BAN CHAT ANH SANG VA PHUONG PHAP DO VAN TOC ANH SANG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.31 MB, 33 trang )

<b>CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU</b>

GVHD:

<b>NGUYỄN HỮU KHANH</b>

Nhóm SVTH (tổ 10):

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>NỘI DUNG BÁO CÁO</b>

I. SƠ LƯỢC VỀ BẢN CHẤT CỦA ÁNH SÁNG
1. Sơ lược về bản chất của ánh sáng:

2. Các học thuyết về ánh sáng:
a. Thuyết hạt về ánh sáng:
b. Thuyết sóng ánh sáng:
c. Thuyết lượng tử ánh sáng:

II. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO VẬN TỐC ÁNH SÁNG
1. Phương pháp Romer:

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>I. SƠ LƯỢC VỀ BẢN CHẤT CỦA ÁNH </b>

<b>SÁNG:</b>

- Quang học là một bộ phận của vật lý, là môn

học nghiên cứu về ánh sáng, một hiện tượng

khách quan, tác động lên mắt gây nên một cảm

giác nhìn thấy cho con người.

- Ngày nay, các thành tựu của vật lý học đã có

sự thống nhất về bản chất của ánh sáng với

sóng điện từ cho nên đối tượng nghiên cứu của

quang học được xác định giới hạn khá rõ ràng đó

là sự truyền sóng ngắn.

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>1. Sơ lược về bản chất của ánh sáng:</b>

- Quá trình hình thành và phát triển ngày càng

hồn thiện của mơn quang học mà con người

khơng ngừng tìm hiểu qui luật truyền của ánh

sáng trong môi trường => về bản chất của ánh

sáng thể hiện qua các giả thuyết về ánh sáng

nhằm lý giải các hiện tượng về ánh sáng.

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>1. Sơ lược về bản chất của ánh sáng:</b>

• Aritơt đã nghiên cứu hiện tượng khúc xạ.

• Euclide đã ghi nhận về sự truyền thẳng của ành

sáng trong môi trường trong suốt, đồng tính và

đẳng hướng.

• Ptơlêmê nghiên cứu ảnh hưởng của hiện tượng

khúc xạ áng sáng trong khí quyển trong việc

quan sát thiên văn.

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>a. Thuyết hạt về ánh sáng:</b>

Newton là người đưa ra thuyết hạt về ánh sáng. Ơng cho

rằng ánh sáng là những dịng hạt rất nhỏ do nguồn sáng phát

ra và lan truyền trong môi trường đồng chất . Sự phản xạ, khúc

xạ ánh sáng được thuyết hạt giải thích hồn toàn bằng phương

pháp cơ học.

<b>Isaac Newton</b>

(phát âm như

<i>Isắc </i>

<i>Niu-tơn</i>

) là một nhà vật lý, nhà thiên văn

học, nhà triết học tự nhiên và nhà toán

học vĩ đại người Anh. Theo lịch Julius,

ông sinh ngày 25 tháng 12 năm 1642

và mất ngày 20 tháng 3 năm 1727;

theo lịch Gregory, ông sinh ngày 4

tháng 1 năm 1643 và mất ngày 31

tháng 3 năm 1727.

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>



<sub>Sự phản xạ ánh sáng </sub>

trên tắm gương

được so sánh với

phản xạ của quả cầu

đàn hồi từ một thành

nào đó và trong

trường hợp này thì

góc phản xạ bằng

góc tới.

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8></div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>



<b><sub>Sự khúc xạ ánh sáng do </sub></b>

<b>các hạt ánh sáng và các </b>

<b>hạt môi trường thứ hai khi </b>

<b>chúng chuyển từ môi </b>

<b>trường này sang môi </b>

<b>trường khác, khi thành </b>

<b>tuyến của vận tốc ánh </b>

<b>sáng v</b>

<b> và v</b>

<b>coi như </b>

<b>không đổi mà chỉ có thành </b>

<b>phần pháp tuyến thay đổi</b>

.

 <b><sub>Theo Newton</sub></b>

: v

1p #

v

1t =

v

Sin i = v2
Sin r v1

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

<b>b. Thuyết sóng ánh sáng</b>

• Nhà vật lý Hà Lan, Christian

Huygens (1629 -1695), xem ánh

sáng như một xung đàn hồi, lan

truyền trong một môi trường đặt

biệt gọi là ête, lấp đầy tồn bộ

trong khơng gian và thấm được

vào chất. Như vậy, thuyết sóng

ánh sáng đã coi ánh sáng với

tính cách là sóng trong ête, giống

như sóng âm trong khơng khí.

</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

• Mặc dù thuyết sóng ánh sáng của Huygen

chưa được nhiều người quan tâm nhưng các

công trình như của Young, Fresnel về hiện

tượng giao thoa, nhiễu xạ, phân cực của ánh

sáng ở đầu thế kỷ 19 đã làm nổi bật tính chất

sóng của ánh sáng. Nhưng cũng thấy sự thiếu

sót của thuyết sóng ánh sáng là các quan niệm

ête cơ học. Ête không gây một tác động đáng

kể lên vật chuyển động trong nó.

</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

(1831 – 1879)

Cuối thế kỷ 19, trên

cơ sở giống nhau giữa

sóng ánh sáng và sóng

điện từ. Maxcell đã thiết

lập thuyết điện từ ánh

sáng. Ơng cho rằng,

ánh sáng là sóng điện

từ có tần số cao.

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

<b>c. Thuyết lượng tử ánh sáng</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

• • Năm 1905,Anhxtanh đã đưa ra

thuyết lượng tử ánh sáng hay

còn gọi là thuyết photon.

• Theo ơng, ánh sáng là dịng hạt

riêng biệt được gọi là photon.

Mỗi photon đều mang một năng

lượng xác định:



<i>C</i>

<i>h</i>

<i>hf</i>

<i>E</i>



Einstein

</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

• Xung lượng của mỗi photon

• Như vậy, theo Anhxtanh, ánh sáng vừa

có tính chất sóng vừa có tính chất hạt, hay nói

cách khác nó có lưỡng tính sóng - hạt.

• Thuyết photon đã giải thích được hiện

tượng mà thuyết điện từ ánh sáng không làm

được, nhưng không phủ nhận thuyết điện từ

ánh sáng.



<i>h</i>

<i>C</i>

<i>hf</i>

<i>C</i>

<i>E</i>

<i>p</i>



</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

<b>I. SƠ LƯỢC VỀ BẢN CHẤT CỦA </b>

<b>ÁNH SÁNG:</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

<b>II. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO VẬN TỐC ÁNH </b>

<b>SÁNG:</b>

• <b>Galilleo</b> có lẽ là <i>người đầu tiên đề nghị một </i>

<i>phương pháp để đo vận tốc ánh sáng</i>. Ông đề
xuất một thí nghiệm với hai quan sát viên đứng
trên hai đỉnh núi xa nhau, mỗi người cầm một đèn
lồng che lại được. Lúc đầu cả hai quan sát viên
đều che đèn lại. Rồi một người mở đèn ra, đánh
dấu thời gian. Khi người thứ hai thấy ánh sáng từ
đèn thứ nhất, người này mở đèn của mình ra. Khi
người thứ nhât thấy ánh sáng của ngọn đèn thứ
hai, sẽ ghi lại thời gian. Dựa vào khoảng cách và
thời gian đã biết, sẽ tính dược vận tốc ánh sáng.
Chúng ta khơng biêt thí nghiệm này đã có được
tiến hành hay khơng. Vận tốc ánh sáng là quá lớn
và phản ứng con người là quá chậm nên thí

</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

<b>1. </b>

<b>Phương pháp Romer:</b>

•Vào năm 1676 nhà thiên văn Đan mạch
Ole Roemer (1644-1710) đã công bố khám
phá về sự sai lệch trong khoảng thời gian,

khi quan sát từ Trái Đất, giữa những lần
biến mất của mặt trăng sao Mộc vào bóng
của sao Mộc. Sự sai lệch này là do sự thay
đổi khoảng cách từ Trái Đất đến sao Mộc.
Ơng ta tìm thấy thời gian sai biệt khoảng
22 phút trong 6 tháng, tương ứng với thời
gian <b>ánh sáng</b> đi được quãng đường bằng
đường kính quỹ đạo quả đất. Từ đó

</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19></div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

<b>2. Phương pháp Bradley :</b>

Năm 1727, nhà thiên văn Bradley(1693 –

1762) đã tìm ra hiện tượng tinh sai bằng

</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21></div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>

<b>3. Phương pháp Fizeau:</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23></div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

<b>4. Phương pháp Foucault:</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>

<b>5. Phương pháp Michelson:</b>

Năm 1926, đã cải tiến

phương pháp của

Foucault xác định vận

tốc ánh sáng rất chính

xác ( 299.909 Km/s).

</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26></div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

<b>6. Phương pháp Bergstrand:</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28></div>
<span class='text_page_counter'>(29)</span><div class='page_container' data-page=29></div>
<span class='text_page_counter'>(30)</span><div class='page_container' data-page=30>