Bài giảng môn Vật lý lý sinh Chương 5: Quang học | Trường Đại học Y dược Thành phố Hồ Chí Minh

Quang học là môn học nghiên cứu về: Tính chất ánh sáng, Sự phát và truyền sóng ánh sáng. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem.

lOMoARcPSD| 31476141
Đại học Y DƯC TP.HCM
QUANG HỌC
CBGD: ThS. Hà Siu
Tel: 090 825 0123 Email: hasiu@ump.edu.vn
lOMoARcPSD| 31476141
QUANG HỌC
Khái niệm:
Quang học là môn học nghiên cứu về:
Tính chất ánh sáng
Sự phát và truyền sóng ánh sáng
Sự tương tác của ánh sáng với môi trường vật chất
Các dụng cụ quang học, các phép o v.v…
QUANG HỌC
Ánh sáng ược nghiên cứu trong những lĩnh vực
lOMoARcPSD| 31476141
Thiên văn họcQuang
học
lOMoARcPSD| 31476141
Sinh vật học
Vật
Thần kinh học
PHẦN 1: QUANG
CƠ SỞ
A. Quang h nh học
lOMoARcPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học.
b. Định luật tác dụng ộc
lập của ánh sáng
TÆc dụng của cÆc chøm a sÆng
khÆc nhau sẽ độc lập vi nhau
lOMoARcPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học.
Hình 1a
c.
Định luật phản xạ và khúc xạ ánh
sáng
Trong m i trường trong
suốt đồng t nh, đẳng hướng,
Ænh sÆng truyền theo những
đường thẳng
a. Định luật truyền thẳng
lOMoARcPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học.
o Tia phản xạ, a khœc xnằm trong mặt phẳng
ti v ở bŒn kia phÆp tuyến so với a tới
o G c phản xạ bằng g c tới: i’
1
= i
1
o Đối với hai m i trường
quang học cho
Hình 3
trước th tỉ số giữa sin của g
c ti v sin (1) của g c khœc xl một đại lượng kh
ng
đổi(2)
c. Định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng
sini
1
=
n
21 =
n
2
sini
2
n
1
n sini
1 1
= n sini
2 2
I
lOMoARcPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học.
Hình 3
Nếu n
21
> 1 n
2
> n
1
: m i trưng 2 chiết quang
hơn m i trường 1
Nếu n
21
< 1 n
2
< n
1
: m i trường 2 chiết quang kØm m i trường 1
c. Định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng
Chiết suất tỷ ối của mt2 so với mt1
1
2
21
2
1
n
n
n
sini
sini
=
=
I
lOMoARcPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học.
lOMoARcPSD| 31476141
Phản xạ Ænh sÆng
Hiện
ng
khúc
xạ
ánh sáng
lOMoARcPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học.
d. Hiện ng phản xạ toàn phần
n1 > n2
Thí nghiệm:
Thay ổi góc tới i kết quả:
Khi góc tới i nhỏ: tia kxạ rất
sáng, tia pxạ rất m
Tăng i thì r cũng tăng nhưng r >
i , tia pxạ sáng dần, tia kxạ mờ
dần
Khi i = i
gh,
r = 90
0,
a khœc xạ l l
trŒn mặt nước
Khi i > i
gh
: a kxạ biến mất, to n bộ a sÆng bị phản xạ.
lOMoARcPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học.
d. Hiện tượng phản xạ to n phần
Điều kiện để c hiện tượng phản xạ to n phần
1.
Tia sáng truyền từ mt
chiết quang hơn sang mt
chiết quang kém: n
1
>
n
2
2.
Góc tới i lớn hơn góc
gii hạn: i > i
gh
Hình 5
n
1
n
2
n
1
>
n
2
lOMoARcPSD| 31476141
12
B. QUANG HỌC SÓNG
1. Sóng ánh
sáng.
2. Giao thoa ánh
sáng.
3. Nhiễu xạ ánh
sáng.
lOMoARcPSD| 31476141
13
4. Phân cực ánh sáng.
25/09/2023 Quang học cơ sở
25-Sep-23 14
Gamma ray
1
.
Sóng
ánh
sáng
lOMoARcPSD| 31476141
lOMoARcPSD| 31476141
15
Ánh sáng là sóng iện từ lan truyền trong không gian.
Quang học cơ sở
X-ray
Cực tím
Nhìn thấy
Hồng
ngoại
Microwave
Radio
lOMoARcPSD| 31476141
25-Sep-23 16
1. Phương tr nh s ng
`nh sÆng l s ng điện từ pt s ng as:
( ) (I)
x: li độ, l độ lớn của E thời điểm t
a: biŒn độ của E
+ t : pha dao động (rad)
x =acos + t
lOMoARcPSD| 31476141
25-Sep-23
: pha ban đầu (rad)
: tần số g c (rad/s)
Quang học cơ sở
= =2 f
2
T
lOMoARcPSD| 31476141
25-Sep-23 18
ełn
K nh loc saØc K
Khe F: tao chułm saøng hep
F
F
F
M
K
:
phaøt aønh saøng traØng
Hai khe F
1
, F
2
raÆt gan nhau vał song song vøi khe F.
aºt maØt sau F
1
, F
2
nhn vało F ta thaÆy coø mot vułng saøng hep
trong æoø coø nhıng vach mału vał vach toÆi xen keı caøch æeu
2
. GIAO THOA ÁNH SÁNG
| 1/117

Preview text:

lOMoAR cPSD| 31476141 Đại học Y DƯỢC TP.HCM QUANG HỌC CBGD: ThS. Hà Siu Tel: 090 825 0123 Email: hasiu@ump.edu.vn lOMoAR cPSD| 31476141 QUANG HỌC Khái niệm:
Quang học là môn học nghiên cứu về: • Tính chất ánh sáng
• Sự phát và truyền sóng ánh sáng
• Sự tương tác của ánh sáng với môi trường vật chất
• Các dụng cụ quang học, các phép o v.v… QUANG HỌC
Ánh sáng ược nghiên cứu trong những lĩnh vực lOMoAR cPSD| 31476141 Thiên văn họcQuang học lOMoAR cPSD| 31476141 Sinh vật học Vật lý Thần kinh học PHẦN 1: QUANG CƠ SỞ A. Quang h nh học lOMoAR cPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học.
b. Định luật tác dụng ộc lập của ánh sáng
TÆc dụng của cÆc chøm tia sÆng
khÆc nhau sẽ độc lập với nhau lOMoAR cPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học. Hình 1a
a. Định luật truyền thẳng c.
Trong m i trường trong
Định luật phản xạ và khúc xạ ánh
suốt đồng t nh, đẳng hướng, sáng
Ænh sÆng truyền theo những đường thẳng lOMoAR cPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học.
o Tia phản xạ, tia khœc xạ nằm trong mặt phẳng
tới v ở bŒn kia phÆp tuyến so với tia tới
o G c phản xạ bằng g c tới: i’ I 1 = i1
o Đối với hai m i trường
quang học cho Hình 3 trước sini1 = n21 th
= tỉ số giữa sin của g n n
c tới v sin (1) của g c khœc 2 sini2 1
xạ l một đại lượng kh ng đổi(2) n sini1 1 = n sini2 2
c. Định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng lOMoAR cPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học. n = c v sini n 1 2 = = n Hình 3 21 sini n 2 1 I
Chiết suất tỷ ối của mt2 so với mt1
Nếu n21 > 1 n2 > n1: m i trường 2 chiết quang hơn m i trường 1
Nếu n21 < 1 n2 < n1: m i trường 2 chiết quang kØm m i trường 1
c. Định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng lOMoAR cPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học. lOMoAR cPSD| 31476141
Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Phản xạ Ænh sÆng lOMoAR cPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học.
d. Hiện tượng phản xạ toàn phần n1 > n2  Thí nghiệm:
Thay ổi góc tới i kết quả:
Khi góc tới i nhỏ: tia kxạ rất
sáng, tia pxạ rất mờ
Tăng i thì r cũng tăng nhưng r >
i , tia pxạ sáng dần, tia kxạ mờ dần
Khi i = igh, r = 900, tia khœc xạ l l trŒn mặt nước
Khi i > igh : tia kxạ biến mất, to n bộ tia sÆng bị phản xạ. lOMoAR cPSD| 31476141
1. Các ịnh luật cơ bản của quang hình học.
d. Hiện tượng phản xạ to n phần
Điều kiện để c hiện tượng phản xạ to n phần
1. Tia sáng truyền từ mt có chiết quang hơn sang mt
có chiết quang kém: n1 >
n n 2 2 n 1
2. Góc tới i lớn hơn góc
giới hạn: i > igh n 1 > n 2 Hình 5 lOMoAR cPSD| 31476141 B. QUANG HỌC SÓNG 1. Sóng ánh sáng. 2. Giao thoa ánh sáng. 3. Nhiễu xạ ánh sáng. 12 lOMoAR cPSD| 31476141
4. Phân cực ánh sáng. 25/09/2023 Quang học cơ sở 13
lOMoARcPSD|31476141
1. Sóng ánh sáng Gamma ray 25-Sep-23 14 lOMoAR cPSD| 31476141  X-ray  Cực tím  Nhìn thấy  Hồng
Ánh sáng là sóng iện từ lan truyền trong không gian. ngoại  Microwave Quang học cơ sở  Radio 15 lOMoAR cPSD| 31476141 1. Phương tr nh s ng
`nh sÆng l s ng điện từ pt s ng as: x =acos + t ( ) (I)
x: li độ, l độ lớn của Eở thời điểm t a: biŒn độ của E + t
: pha dao động (rad) 25-Sep-23 16 lOMoAR cPSD| 31476141 = = : pha ban đầu (rad) 2 f 2
: tần số g c (rad/s) T Quang học cơ sở 25-Sep-23 lOMoAR cPSD| 31476141 2. GIAO THOA ÁNH SÁNG :
phaøt aønh saøng traØng
Hai khe F , F raÆt gan nhau vał song song vøi khe F. 1 2
aºt maØt sau F , F nhn vało F ta thaÆy coø mot vułng saøng hep 1 2
trong æoø coø nhıng vach mału vał vach toÆi xen keı caøch æeu F F K F Mełn K nh loc saØc K
Khe F: tao chułm saøng hep 25-Sep-23 18