Vật Lí đại cương A2 (Điện – Quang) - Bài tập phần 6

Nội dung text: Vật Lí đại cương A2 (Điện – Quang) - Bài tập phần 6

1. Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 từ trường có quan hệ với các đại lượng gậy ra từ trường cũng như tính chầt điện từ của môi trường. các phương trình biểu diễn quan hệ đó lập thành một hệ phương trình gọi là hệ phương trình Maxwell thứ nhất. Mặt khác một điện trường biến đổi theo thời gian cũng gây ra một từ trường trong không gian, quan hệ đó được biểu diễn bằng hệ phương trình Maxwell thứ hai. 6.3.1. Hệ phương trình Maxwell thứ nhất: • Phương trình Maxwell - Ampere: r r r r r r ∂D r Hdl = rot HdS = (J + )dS ∫∫ ∫∂t (6.6) • Định Lý O-G r r n DdS = q ∫ ∑ i (6.6) S i=1 r r • Quan hệ giữa E và D đối với môi trường đồng chất và đẳng hướng r r D = εε o E (6.7) • Định luật Ohm: r r J = σE (6.8) Hay: r r r ∂D rotH = J + ∂t r r D = εεo E r (6.8) divD = ρ r r J = σE 6.3.2. Hệ phương trình Maxwell thứ hai: • Phương trình Maxwell Faraday: r r r ∂B r E *dl = − dS ∫ ∫ (6.9) L S ∂t • Định lý O-G đối với từ trường: r r ∫ BdS = 0 (6.10) s - Qua hệ giữa và trong môi trường đồng chất và đẳng hướng. r r B = μμoH (6.11) Hay dưới dạng vi phân: r r ∂B⎫ rotE = − ⎪ ∂t r r ⎪ B = μμoH ⎬ r ⎪ (6.12) divB = 0 ⎪ ⎭⎪ Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang) 61
2. Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 Hai hệ phương trình Maxell bao gồm tất cả các định luật cơ bản về các hiện tượng điện từ. Từ hệ phương trình này không những có thể giải thích đuợc các hiện tượng điện và từ mà còn có thể tiên đoán trước những hiện tượng quan trọng. - Đó là sự tồn tại của sóng điện từ trước khi người ta tiên đoán được bằng thực nghiệm. - Đã xây dựng nên lý thuyết điện từ về ánh sáng. Ánh sáng là một sóng điện từ. 6.4. SÓNG ĐIỆN TỪ. 6.4.1. Sự hình thành sóng điện từ: a. Thí nghiệm Hertz:Nối một nguồn xoay chiều cao tần vào hai đầu của ống dây tự cảm L và L', hai đầu còn lại của L và L' nối với hai thanh kim loại có hai quả cầu kim loại A, B khá gần nhau. Khi điều chỉnh hiệu điện thế và khoảng cách giữa A, B sao cho có hiện tượng phóng điện giữa A, B thì tại mọi điểm trong không gian lân cận A và B đều có một cặp vectơ cường độ điện trường và cường độ từ trường biến thiên theo thời gian. b Sự tạo thành sóng điện từ: Kết quả của thí nghiệm Hertz được giải thích bằng hai luận điểm của Maxell. Khi có sự phóng điện, điện trường giữa A và B giảm, biến đổi theo thời gian, theo luận điểm thứ hai của Maxell, điện trường biến đổi ở O sẽ sinh ra một từ trường nghĩa là tại các điểm M, M1, M2 xuất hiện các vectơ cường độ điện trường H, H1, H2 cũng biến đổi theo thời gian. Theo luận điểm thứ nhất của Maxell, từ trường biến đổi theo thời gian lại sinh ra một điện trường xoáy, do đó tại các điểm M, M1, M2, lại xuất hiện các vectơ cường độ điện trường E, E1, E2, r r Như vậy: trong quá trình phóng điện giữa A và B cặp vectơ E,H luôn chuyển hoá cho nhau và được truyền từ điểm này sang điểm khác trong không gian, quá trình truyền đó tạo thành sóng điện từ. Sóng điện từ là trường điện từ biến đổi truyền đi trong không gian. 6.4.2.Phương trình của sóng điện từ: Sóng điện từ là sự lan truyền của trường điện từ nên phương trình truyền sóng điện từ có dạng r ⎧ 2 r 2 ∂E ⎪∇ E − μμoεε o 2 = 0 ⎪ ∂t ⎨ r r ∂H (6.13) ⎪∇2H 2 − μμ εε = 0 ⎩⎪ o o ∂t 2 Phương trình được viết trong môi trường không có dòng điện và điện tích tự do , nên sóng được gọi là sóng điện từ tự do. Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang) 62
3. Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 Nghiệm của phương trình có dạng: r rr ⎫ E = f (t ± ) v ⎪ ⎬ r rr (6.14) H = f (t ± )⎪ v ⎭⎪ Trong trườg hợp đơn giản nhất là sóng hình sin truyền theo chiều dương của trục Ox: • Cường độ điện trường: E = Eocos(t –x/v) (6.15) Thay (6.14) vào (6.13), dễ dàng thấy nó nghiệm đúng phương trình đó • Cường độ từ trường H: (6.16) Ta có: r r r ∂H ∂D ∂E = − = −εε ∂t ∂t o ∂t (6.17) Với C là hằng số tích phân ứng với một cường độ từ trường không đổi nào đó. nhưng ta chỉ xét các đại lượng dao động nên ta có thể chọn C = 0: εεo x H = Eo cosω(t − ) (6.18) μμo v So sánh (6.16) và (6.17) ta thấy điện trường và từ trường biến đổi đồng pha với nhau. Trong sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường và từ trường có giá trị tỷ lệ với nhau. εε o E = μμo H 6.4.3. Các tính chất cơ bản: Từ hệ phương trình Maxell và từ thực nghiệm người ta rút ra những kết luận sau đây về các tính chất của sóng điện từ: a. Sóng điện từ tồn tại cả trong môi trường chất và chân không. b. Sóng điện từ là môt sóng ngang: tại mỗi điểm trong khoảng không gian có sóng điện từ và vuông góc với nhau tạo thành một tam diện thuận. c. Vận tốc truyền sóng điện từ trong môi trường đồng chất và đẳng hướng cho bởi: C C v = = εμ n 6.4.4. Thang sóng điện từ: Mỗi sóng điện từ có một tần số xác định ta gọi là một sóng điện từ đơn sắc. Khi truyền trong môi trường đồng tính và đẳng hướng sóng điện từ đơn sắc có một bước sóng xác định. Gọi λ là bước sóng, n là tần số, T là chu kỳ của sóng điện từ đơn sắc trong một môi trường nào đó: λ V = T và Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang) 63
4. Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 Trong đó λ0=C.T là bước sóng điện từ đơn sắc trong chân không, nó có giá trị lớn nhất so với bước sóng trong môi trường chất. Để phân loại sóng điện từ, người ta lập một bảng ghi tên các loại sóng điện từ theo thứ tự từ bước sóng lớn đến bước sóng nhỏ gọi là thang sóng điện từ. Ngày nay thang sóng điện từ được phủ kín không còn khoảng trống. • Củng cố: 1. Hãy giải thích theo cách của bạn, một từ trường biến thiên sinh ra một điệnt trường. 2. Hãy kể một số tính chất khác nhau giữa sóng radio và sóng ánh sáng nhìn thấy được. Những tính chất nào của chúng giống nhau ? 3. Sóng điện từ có thể bị làm lệch hướng bởi một từ trường, một điện trường không? 4. Một tụ điện phẳng, các bản cực hình tròn bán kính R, được tích điện đều (σ >0 a/. Tìm biểu thức của từ trường cảm ứng ở các điểm bán kính r khác nhau: r > R. b/. Tìm dòng điện dịch. Câu hỏi trắc nghiệm: 1. Trong sợi dây dẫn đang có dòng điện xoay chiều chạy qua thì: A. Có cả dòng điện dịch và dòng điện dẫn. B. Có dòng điện dịch, không có dòng điện dẫn. C. Có dòng điện dẫn, không có dòng điện dịch. D. A, C đúng. 2. Trong lòng tụ điện đang mắc với nguồn điện xoay chiều thì: A. Có cả dòng điện dịch và dòng điện dẫn. B. Có dòng điện dịch, không có dòng điện dẫn. C. Có điện trường xoáy, không có điện trường tĩnh. D. A, C đúng. 3. Trong mạch dao động gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm L có điện trở thuần. Không có nhiệt Joule-Lens tỏa ra ở: A. Điện trở R. B. Cuộn cảm L. C. Tụ điện C. D. Dây dẫn 4. Chọn phát biểu sai: A. Nơi nào có điện trường biến thiên theo thời gian, ở đó có từ trường. B. Nơi nào có từ trường biến thiên theo thời gian, ở đó có điện trường. C. Dòng điện dịch không phải là dòng chuyển dịch của các điện tích. D. Điện trường xoáy là điện trường do các điện tích gay ra. r r r ∂B r 5. Phương trình Maxwell-Faraday dạng tích phân: ∫ Edl = −∫ dS , trong đó: L S ∂t r A. E là véctơ cường độ điện trường lạ. B. Vế trái là lưu số véctơ cường độ điện trường dọc theo đường cong kín L. C. Vế phải là từ thông gởi qua mặt (S). Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang) 64
5. Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 D. A, B, C đúng. r r r ∂D r 6. Phương trình Maxwell-Ampere dạng tích phân: ∫ Hdl = −∫ dS , trong đó: L S ∂t r r ∂D A. J là véctơ mật độ dòng điện dẫn, là véctơ mật độ dòng điện dịch. ∂t B. Vế trái là lưu số véctơ cường độ từ trường dọc theo đường cong kín L. C. Biểu thức định lý Ampere về dòng điện toàn phần là trường hợp rei6ng của phương trình trên. D. A, B, C đúng. 7. Một điện tích q = 4,5.10-9 C đặt giữa hai bản của một tụ điện phẳng có điện dung C = 1.78.10-11F. Điện tích đó chịu tác dụng của một lực bằng F = 9,0.10-5N. Điện trường E của tụ là: A. E = 3.10-5 (V/m) B. E = 3.104 (V/m). C. E = 2.104 (V/m) D. E = 5.104 (V/m) KQHT 7: Trình bày được bản chất sóng điện từ của ánh sáng, giải thích được hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ. QUANG HỌC SÓNG 7.1. SỰ GIAO THOA - NGUỒN SÁNG KẾT HỢP 7.1.1. Thuyết điện từ về ánh sáng. a.Tư tưởng cơ bản của thuyết điện từ về ánh sáng: Ta đã biết ánh sáng là sóng điện từ. Vì vậy ánh sáng có mọi tính chất của sóng điện từ đã được nêu ở trên. Trong chương này ta nghiên cứu những hiện tượng liên quan đến bản chất sóng của ánh sáng Tư tưởmg cơ bản của thuyết điện từ về ánh sáng là quan niệm về sự thống nhất giữa các hiện tượng điện từ và hiện tượng quang học. Thuyết điện từ ánh sáng đã giải đáp được câu hỏi về bản chất ánh sáng. Ánh sáng là một loại sóng điện từ do đó là một thực thể vật lý. b. Cơ sở thực nghịêm của thuyết điện từ ánh sáng: Những thí nghiệm giao thoa, nhiễu xạ ánh sáng khẳng định ánh sáng có tính chất ánh sáng. Những thí nghiệm về sự phân cực ánh sáng cho thấy ánh sáng là một sóng ngang. Thí nghiệm Faraday về sự quay mặt phẳng phân cực của ánh sáng trong từ trường cho thấy giữa các hiện tựơng quang học và hiện tượng điện từ có quan hệ với nhau. Ánh sáng có thể gây ra các tác dụng điện từ trong các môi trường chất. Ngược lại điện trường và từ trường cũng có tác dụng lên những tính chất quang học của các môi trường. Thí nghiệm đo vận tốc ánh sáng cho thấy vận tốc truyền ánh sáng bằng vận tốc truyền sóng điện từ trong cùng một môi trường. Sóng ánh sáng và sóng điện từ đều truyền được trong chân không với cùng một vận tốc 3.108m/s. Thí nghiệm đo áp suất nổi tiến của Lebedev (1899) đã xác nhận một cách trực tiếp bàn chất vật chất của ánh sáng. Thí nghiệm của Michelson 1881 nghiên cứu sự kéo theo của ête vũ trụ đã phủ nhận sự tồn tại của ête và buộc phải thừa nhận sự tồn tại của vật chất dưới dạng trường. Ánh sáng cũng như sóng điện từ là sự lan truyền của vật chất dưới dạng trường. Nhiều hiện tượng quang học như phản xạ, khúc xạ, tán xạ, tán sắc, và các hiện tượng điện từ có thể giải thích được từ cùng một lí thuyết chung “lí thuyết electon của Lorentz”. Thuyết eléctron còn có thể tiên đoán được một số hiện tượng quang học khác mà sau đó thực nghiệm đã xác nhận là đúng. Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang) 65
6. Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 Bản chất điện từ của ánh sáng còn được xác nhận bằng việc sóng ánh sáng đã phủ kín hang sóng điện từ. 7.1.2. Hàm sóng của ánh sáng: Ánh sáng là một sóng điện từ nên tong trường hợp tổng quát, hàm sóng của ánh sáng là nghiệm của phương trình truyền sóng điện từ (6.14) (7.1) Hàm y là một hàm tuần hoàn trong không gian theo thời gian với chu kỳ tương ứng là l và T. (7.2) Trong trường hợp đơn giản nhất là sóng phẳng, đơn sắc truyền theo phương trục Ox thì hàm sóng có dạng: (7.3) Với các đại lượng dao động. • Vectơ cường độ điện trường: (7.4) • Vectơ cường độ từ trường (7.5) Gọi chung là vectơ dao động sáng. Nhưng thí nghiệm của Vieenerơ (Wiener) đã cho thấy chỉ có điện trường trong sóng ánh sáng mới gây ra những hiệu ứng trong quang học, do đó trong các hiện tượng quang học ta chỉ chú ý tới điện trường trong sóng ánh sáng. 7.1.3. Những định luật cơ bản và phương trình cơ bản của thuyết điện từ về ánh sáng: Sóng ánh sáng là một bộ phận của sóng điện từ nên những định luật cơ bản của hiện tượng điện từ và hệ các phương trình Maxwell cũng là những định luật cơ bản và phương trình cơ bản của sóng ánh sáng. 7.1.4. Nguyên lý Huyghens - Fresnell: Mỗi điểm trên mặt sóng là một nguồn sóng thứ cấp. Các sóng thứ cấp là kết hợp nên chúng có thể giao thoa với nhau. Dao động sáng tại một điểm nào đó là tổng hợp các dao động sáng do các sóng thứ cấp giao thoa với nhau gây ra. Nguyên lý Huyghens - Fresnell giải thích được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. Tuy nhiên mỗi trường hợp cụ thể là môt bài toán phức tạp. Người ta chỉ quan tâm tới những bài toán nhiễu xạ có tính chất đối xứng, Sau đây chúng ta nghiên cưú hai trường hợp đơn giản nhất. 7.2. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG. Khi khảo sát hiện tượng giao thoa của sóng cơ học, đó là hiện tượng gặp nhau của hai hày nhiều sóng cơ học, thì điều kiện để tạo ra hiện tượng giao thoa là hai sóng phải kết hợp. Hiện tượng giao thoa ánh sáng cũng chính là hiện tượng gặp nhau của hai hay nhiều sóng ánh sáng kết hợp. Kết quả của sự gặp nhau đó là trong trường giao thoa xuất hiện những miền sáng và những miền tối gọi là những vân giao thoa. Do đó để nghiêm cứu hiện tượng giao thoa ánh sáng trước hết ta hãy xét cách tạo ra hai sóng ánh sáng kết hợp. 7.2.1.Cách tạo hai sóng ánh sáng kết hợp: a.Nguyên tắc chung: Thực nghiệm chứng tỏ rằng ánh sáng phát ra từ hai nguồn sáng thông thường, thậm chí từ hai phần sáng khác nhau của cùng một nguồn sáng (không phải nguồn laser) là những sóng không kết hợp. Nguyên nhân là ở chỗ các sóng ánh sáng là do các nguyên tử phát ra có các tần số hoàn toàn ngẫu nhiên và thời điểm phát sáng của các nguyên tử cũng thay đổi hỗn loạn nên hiệu số pha của các sóng do chúng phát ra không phải là một hằng số, do đó chúng không phải là nguồn kết hợp. Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang) 66
7. Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 Mỗi nguyên tử chỉ phát sáng thành những phần rời rạc. Thời gian cho mỗi lần phát sáng vào cỡ: t=10-8s nên trung bình mỗi đoàn sóng có chiều dài: L=C. =3m. Như vậy chỉ những phần khác nhau của cùng một đoàn sóng mới có tính chất kết hợp. Do đó nguyên tắc chung để tạo ra hai sóng kết hợp là từ một đoàn sóng duy nhất bằng cách tách nó thành hai sóng riêng biệt. b Quang lộ :Xét sự lan truyền của một chùm sáng hẹp đến mức có thể xem là một tia sáng trong môi trường có chiết suất n. Trong trường hợp tổng quát n là hàm số của tọa độ. Giả sử ánh sáng truyền được một đoạn đường rất nhỏ dl sao cho có thể coi n là không đổi thì đại lượng: dL=ndl được gọi là quang lộ của tia sáng trên đợn đường dl. Khi ánh sáng truyền từ điểm A đến B thì quang lộ của tia sáng trên đoạn đường đó là: (7.6) Trong môi trường đồng tính và đẳng hướng n=const Þ LAB=n.AB Thời gian truyền ánh sáng từ A đến B là: (7.7) Như vậy: Quang lộ giữa hại điểm A và B là đoạn đường ánh sáng truyền được trong chân không trong khoảng thời gian t để ánh sáng đi hết đoạn đường AB trong môi trường chất. 7.2.2.Các phương pháp tạo ra nguồn kết hợp: * Lưỡng gương Fesnell: Ánh sáng từ nguồn điểm đơn sắc S chiếu vào hai gương phẳng G1 và G2 hợp với nhau một góc rất nhỏ. Mỗi gương cho một ảnh ảo của S là S1 và S2 tạo thành hai nguồn sóng kết hợp. Trong miền MN trên màn ảnh có sự chồng chất của hai sóng kết hợp nên chúng giao thoa với nhau. * Lưỡng lăng kính Fesnell: Hai lăng kính A1 và A2 có góc chiết quang nhỏ và bằng nhau A được ghép sát đáy với nhau trong mặt phẳng chứa hai đáy cách nó một khoảng r đặt một nguồn sáng điểm đơn sắc S. Vì góc tới nhỏ nên các tia ló ra khỏi hai lăng kính S1 và S2. Chùm tia ló có một phần chồng nên nhau tạo thành miền giao thoa. Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang) 67
8. Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 * Gương Loyd: Một nguồn sáng điểm S đặt trước gương phẳng ở rất xa mép gương nhưng rất gần mặt gương để các tia sáng tới gương với một góc tới gần bằng 900. Sự giao thoa xảy ra là do sự chồng chất của chùm tia tới xuất phát từ S và chùm tia phản xạ trên gương (xuất phát từ ảnh S/ của S) do đó miền giao thoa là OP. Tại O giao của mặt phẳng E và mặt phẳng gương cách đều S và S/ lẽ ra ta phải thu được một vân sáng nhưng thực nghiệm cho thấy tại đó có một vâ tối. Hiện tượng này người ta gọi là hiện tượng mất nửa sóng khi ánh sáng phản xạ trên môi trường chiết quang hơn môi trường chưa tia tới. 7.2.3.Khảo sát hiện tượng giao thoa: Xét hai nguồn sáng kết hợp S1 và S2 có phương trình dao động sáng: E1=E0 sinwt E2=E0 sinwt Tại điểm M trên màn ảnh cách hai nguồn những khoảng r1=S1M và r2=S2M sẽ nhận được hai dao động sáng có phương trình: Gọi khoảng cách giữa hai nguồn là a=S1S2 và khoảng cách từ S1, S2 tới màn ảnh là D. Trong trường hợp D>>a và M rất gần điểm C là giao điểm của hai đường trung trực của a và màn ảnh thì: E01 » E02 = EOM Dao động sáng tổng hợp tại M có phương trình: Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang) 68
9. Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 (7.8) Với (7.9) a. .Điều kiện có vân sáng và vân tối: * Vân sáng: Cường độ sáng tại điểm M tỷ lệ với A2 nên tại M là một điểm sáng khi: A=2EOM (7.10) Hiệu pha ban đầu của hai sóng tại M là: và nên j2 - j1 = 2kp Như vậy độ sáng sẽ cực đại tại những điểm mà hiệu số pha của hai sóng bằng 2kp, tức là hia sóng đông pha. Từ (13-9) ta có: (7.11) Khi hiệu quang lộ DL của hai sóng bằng một số nguyên lần bước sóng trong chân không thì: tại điểm gặp nhau đó có một điểm sáng. Tập hợp những điểm M ứng với cùng một giá trị của k lập thành một vân sáng Tại C, k=0 là vân sáng trung tâm. Hai bên vân sáng trung tâm có các vân sáng bậc k=±1,±2 * Vân tối: M là điểm tối nếu A=0 hay là: (7.12) Như vậy độ sáng sẽ cực tiểu tại những điểm mà hiệu số pha của hai sóng bằng 2(k+1)p, tức là hai sóng ngược pha. Từ (7.12) bằng cách biến đổi tườn từ như trên ta có: (7.13) Khi hiệu quang lộ của hai sóng bằng một số lẻ nửa bước sóng trong chân không thì tại điểm gặp nhau đó có một điểm tới. Tập hợp những điểm tối ứng với cùng một giá trị của k là thành lập một vân tối. các vân tối nằm xen kẻ với vân sáng. b.Vị trí vân sáng và tối trên màn quan sát: Gọi . Vẽ (góc có cạnh tương ứng vuông góc). với điều kiện D>>a và y nhỏ thì: S1H » S2H » r2 - r1 = D Và • Vị trí vân sáng: DL = n(r2-r1) = nD = kl0 Þ D = kl (7-14) • Vị trí vân tối: Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang) 69
10. Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 (7.15) c.Khoảng vân và điều kiện quan sát: * Khoảng vân i: là khoảng cách giưa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp nhau: (7.16) * Điều kiện quan sát được hệ vân: Từ (7.16) ta thấy để có thể phân biệt được hai vân sáng cạnh nhau thì đòi hỏi i phải lớn sao cho khoảng cách góc > l' là năng suất phâ ly của mắt. Do đó a phải nhỏ nên phù hợp với giả thuyết a<<D ở trên. Mặt khác với những điểm M cách xa C thì điều kiện y<<D không được thoả mãn nên thực tế chỉ quan sát được một số hữu hạn vân sáng. 7.2.4. Giao thoa với ánh sáng trắng: Nếu S1, S2 là nguồn phát ra ánh sáng trắng (được phát ra từ một nguồn sáng trắng nào đó) bao gồm nhiều thành phần đơn sắc có bước sóng nằm trong giới hạn 0,4m<l1<0,76m, mỗi thành phần đơn sắc cho một hệ vân giao thoa riêng có vị trí phụ thuộc vào bước sóng. Với vân sáng bậc 0 (k=0), mọi thành phần đều cho một vân sáng, các vân này trùng khít lên nhau tại C, nên tại C ta thu được một vân sáng trắng gọi là vân sáng trung tâm. Với vân sáng bậc 1 (k=±1) các thành phần đơ sắc tách rời nhau tạo thành hai dãy màu cầu vòng ở hai bên vân sáng trung tâm, màu tím ở trong, màu đỏ ở ngoài. Với những bậc giao thoa lớn hơn, có sự chồng chất của một số các vân sáng đơn sắc khác nhau thoả mãn điều kiện: k1l1 = k2l2 (7.17) Với khá lớn, các vân đơn sắc chồng lên nhau nhiều đến nỗi ta không phân biệt được các vân nữa và chỉ thấy một màu trắng. Màu trắng này không đủ các thành phần đơm sắc như màu của vân sáng trung tâm nên gọi là màu trắng bậc cao. 7.3.GIAO THOA GÂY BỞI BẢN MỎNG Khi nhìn lên những bản mỏng, thí dụ bong bóng xà phòng, ván dầu trên mặt nước ta thấy các màu sắc rất đẹp. Các màu sắc đó có được là do sự giao thoa của các tia phản xạ trên hai mặt bản mỏng gây nên. Trong phần này chúng ta sẽ nghiên cứu hiện tượng giao thoa gây bởi bản mỏng. 7.3.1. Bản mỏng có bề dày thay đổi - vân cùng độ dày: a.Vân cùng độ đày: Xét một bản mỏng có bề dày thay đổi đựơc chiếu sáng bởi nguồn sáng bởi rộng, chiết suất của bản là n. Một điểm O trên nguồn gởi đến điểm M hai tia: Tia OM và tia OBCM. Tia OBCM sau khi khúc xạ tại B, phản xạ tại C đến M. từ M hai tia đó đi vào mắt người quan sát. Từ một điểm O trên nguồn có hai sóng ánh sáng, sau khi phản xạ và khúc xạ, ở các mặt trên rồi mặt dưới chúng gặp. Đó là hai sóng kết hợp nên tại M chúng giao thoa với nhau và ta quan sát được vân giao thoa ngay trên mặt bản. Hiệu quang lộ của 2 tia: Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang) 70