tailieunhanh - Bài giảng Chương 10: Ánh sáng trong các môi trường

Chương 10 cung cấp cho người học các kiến thức về sự hấp thụ ánh sáng, sự tán xạ ánh sáng, sự tán sắc ánh sáng, hiện tượng phân cực ánh sáng, sự phân cực ánh sáng do phản xạ và khúc xạ, phân cực ánh sáng do lưỡng chiết, các loại kính phân cực, ánh sáng phân cực Ellip và phân cực tròn, hiện tượng phân cực quay và ứng dụng, những đại lượng và đơn vị đo ánh sáng. | Chương 10 ÁNH SÁNG TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG Khi ánh sáng đi qua môi trường vật chất, nó bị ảnh hưởng theo ba cách Phản xạ hoặc là khúc xạ Cường độ của nó bị giảm khi đi qua môi trường (bị hấp thụ, tán xạ ánh sáng hay phân cực). Vận tốc truyền trong môi trường nhỏ hơn c (hiện tượng tán sắc). . SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng hấp thụ ánh sáng Hình L I dx Io Chiếu chùm sáng đơn sắc song song có cường độ Io vuông góc vào một lớp môi trường có độ dày L. Nếu bỏ qua sự mất ánh sáng do phản xạ và tán xạ mà cường độ I của ánh sáng ra khỏi môi trường giảm Sự hấp thụ ánh sáng bởi môi trường. 2. Giải thích theo quan niệm cổ điển Sự hấp thụ ánh sáng là kết qủa của sự tương tác của sóng điện từ (ánh sáng) với vật chất. Giao thoa của sóng tới và sóng thứ cấp nên trong môi trường xuất hiện sóng có biên độ khác với biên độ của sóng tới. Cường độ của ánh sáng sau khi qua môi trường cũng thay đổi: không phải toàn bộ năng lượng bị hấp thụ bởi các nguyên tử và phân tử được giải phóng dưới dạng bức xạ mà có sự hao hụt do sự hấp thụ ánh sáng. Dưới tác dụng của điện trường của sóng ánh sáng có tần số , các electron của nguyên tử và phân tử dịch chuyển đối với hạt nhân và thực hiện dao động điều hòa với tần số . Electron dao động trở thành nguồn phát sóng thứ cấp. 3. Định luật Bouguer về sự hấp thụ ánh sáng Chia vật (hình ) thành vô số các lớp mỏng có độ dày là dx Độ giảm cường độ dI trong lớp mỏng có độ dày dx của chất hấp thụ tỉ lệ với độ dày dx và với cường độ của ánh sáng tới: dI = . () Lấy tích phân biểu thức () từ x = 0 đến x = L I = I0 exp( L) Trong đó: là hệ số, đặc trưng cho độ giảm cường độ gọi là hệ số hấp thụ của môi trường, không phụ thuộc vào cường độ của ánh sáng. Cường độ ánh sáng truyền qua môi trường hấp thụ giảm theo hàm số mũ. I = I0 exp( L) 4. Màu sắc của các vật Một chất có hệ số hấp thụ nhỏ với mọi bức xạ khả kiến Vật sẽ không có màu sắc Vật hấp thụ hoàn toàn mọi ánh sáng thấy được Vật có màu đen Màu sắc của các dung . | Chương 10 ÁNH SÁNG TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG Khi ánh sáng đi qua môi trường vật chất, nó bị ảnh hưởng theo ba cách Phản xạ hoặc là khúc xạ Cường độ của nó bị giảm khi đi qua môi trường (bị hấp thụ, tán xạ ánh sáng hay phân cực). Vận tốc truyền trong môi trường nhỏ hơn c (hiện tượng tán sắc). . SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng hấp thụ ánh sáng Hình L I dx Io Chiếu chùm sáng đơn sắc song song có cường độ Io vuông góc vào một lớp môi trường có độ dày L. Nếu bỏ qua sự mất ánh sáng do phản xạ và tán xạ mà cường độ I của ánh sáng ra khỏi môi trường giảm Sự hấp thụ ánh sáng bởi môi trường. 2. Giải thích theo quan niệm cổ điển Sự hấp thụ ánh sáng là kết qủa của sự tương tác của sóng điện từ (ánh sáng) với vật chất. Giao thoa của sóng tới và sóng thứ cấp nên trong môi trường xuất hiện sóng có biên độ khác với biên độ của sóng tới. Cường độ của ánh sáng sau khi qua môi trường cũng thay đổi: không phải toàn bộ năng lượng bị hấp thụ bởi các nguyên tử và phân tử được giải phóng dưới dạng