HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP ĐỊNH HƯỚNG TUẦN 3-4| BT môn Vật lý đại cương 3| Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

- Hiện tượng nhiễu xạ: là hiện tượng tia sáng bị lệch khỏi phương truyền thẳng khi truyền qua các vật chắn sáng có kích thước nhỏ đến thể hiện tính chất sóng
- Nguyên lý Huyghen – Fresnel: Các sóng sáng phát ra từ một nguồn sáng thực S truyền đi theo mọi hướng trong không gian. Khi đó tác dụng nguồn sáng thực S gây ra bởi một điểm bất kỳ được xác định theo nguyên lý Huyghens-Fresnen :

GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
NG DN GII BÀI TẬP ĐỊNH HƯỚNG TUN 3 4
DẠNG 1: BÀI TOÁN ĐỚI CU FRESNEL
1. KIN THỨC CƠ BẢN:
- Hiện tượng nhiu x: là hiện tượng tia sáng b lch khỏi phương truyền thng khi
truyn qua các vt chắn sáng có kích thước nh th hin tính cht sóng
- Nguyên Huyghen Fresnel: Các sóng sáng phát ra t mt ngun sáng thc S
truyền đi theo mọi hướng trong không gian. Khi đó tác dng ngun sáng thc S gây
ra bi một đim bt k được xác định theo nguyên lý Huyghens-Fresnen :
- Mỗi điểm trong không gian nhận đựơc sóng ng từ nguồn sáng thực S
truyền tới sẽ trở thành một nguồn sáng thứ cấp phát ra các sóng sáng về phía
trước nó.
- Nguồn sáng thứ cấp biên độ pha dao động đúng bằng biên độ pha
dao động do nguồn sáng thực gây ra tại vị trí của nguồn sáng thứ cấp đó.
- Dao động sáng tại điểm M bất kỳ nằm ngoài mặt kín
bao quanh nguồn
sáng thực S sẽ bằng tổng các dao động sáng do những nguốn sáng thứ cấp
nằm trên mặt kín
gây ra bởi điểm M.
- Phương pháp đới cầu Fresnel:
a. Cách chia đới cầu:
- Chọn mặt sóng cầu
phát ra từ nguồn O bán kính R = OM b (với b =
OM >>
)
- Lấy M làm tâm vẽ các mặt cầu
bán kính lần lượt
là: 
- Các mặt cầu trên sẽ chia mặt sóng cầu thành các đới cầu Fresnel
b. Các công thức liên quan:
- Diện tích đới của mỗi đới cầu:


- Bán kính của đới cầu thứ k:

- Biên độ sóng của ánh sáng tổng hợp tại M do các đới cầu Fresnel gửi tới:
󰇡
󰇢
󰇡
󰇢
Do a thay đổi khá nhỏ nên có thể coi:


nên ta có:
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
Khi thì
nên ta có:
- Nhận xét:
- Diện tích đới cầu không phụ thuộc vào số nguyên k diện tích các đới cầu
là như nhau.
- Dao động tại M do hai đới liên tiếp truyền tới thì ngược pha nhau do hiệu
quang lộ bị thay đổi một khoảng là
- Biên độ sóng gây bởi các đới giảm dần từ đới thứ nhất (gần M nhất) ra xa.
- Nhiu x qua l tròn:
- Nếu qua l tròn có n đới cầu thì biên động tại điểm M là:
o Nếu n l: du +; cường độ sáng ti M:
󰇡
󰇢
o Nếu n chn: du ; cường độ sáng ti M:
󰇡
󰇢
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
o Nếu nhiều đới cu n thì cường độ sáng ti M:
o Mt s trường hợp đặc bit:
n = 2: I 0
n = 1:

- Nhiu x qua đĩa tròn:
- Đĩa tròn đóng vai trò chắn đi m đới cầu Fresnel đo đó biên đ sáng ti M là:



(do n ln nên a
n
0)
o Nếu đĩa tròn che khuất nhiều đới cầu thì điểm M s ti dần đi khi
đó cường độ sáng ti M gần như bằng 0
o Nếu đĩa tròn che ít đới cầu thì biên độ a
m+1
s khác rt ít so vi a
1
khi đó cường động ti M là:
2. BÀI TP VÍ D
BÀI 2.3: Tính bán kính ca 5 đới Fresnel trong trường hp sóng phng. Biết rng
khong cách t mặt sóng đến điểm quan sát b = 1m, bước sóng ánh sáng dùng
trong thí nghim là
= 5.10
-7
m.
Tóm tt:
k = 5
b = 1m
= 5.10
-7
m
Xác định bán kính r
i
(i = 1, 2, 3, 4, 5)
Nhn xét: Đây bài toán bản của đi cu Fresnel. Ta ch cn nắm được công
thc tính bán kính là có th gii quyết bài toán này. Chú ý là đối vi sóng phng thì
bán kính R n khi đó:
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
Thay lần lượt k = 1, 2, 3, 4, 5 ta có
Đới th k
1
2
3
4
5
Bán kính
0.71mm
1mm
1.23mm
1.42mm
1.59mm
Bài toán m rng: Xây dng công thc tính bán kính của đới cu Fresnel th k
Xét hai tam giác vuông OM
k
H
k
MM
k
H
k
:
󰇛
󰇜
󰇛
󰇜
󰇛
󰇜


󰇛

󰇜

nên hoàn toàn có th “chém”
󰇛

󰇜
đi ta có



󰇛
󰇜
Do h
k
cũng rất nh nên bán kính của đới cu th k là:



GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
BÀI 2.5. Chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng = 0.5m vào mt l tròn có bán kính
chưa biết. Ngun sáng điểm đặt cách l tròn 2m, sau l tròn 2m đt mt màn
quan sát. Hi bán kính ca l tròn phi bằng bao nhiêu đ tâm ca hình nhiu x
ti nht.
Tóm tt:
= 0.5
m
R = 2m
b = 2m
Xác định r
l
Nhận xét: Đây là bài toán nhiu x qua l tròn. Ta cần chú ý đặc điểm sau là s đới
Fresnel trong đới tròn s ảnh hưởng tới biên độ. Đ tâm ca hình nhiu x là ti
nht thì bán kính l tròn phi có giá tr sao cho qua l tròn ch có 2 đới cu Fresnel.
Do đó bán kính của l tròn phi bng bán kính của đới cu th 2.
󰉲




Như vậy ta có th rút ra mt nhn xét quan trng là mun n đới cu qua l thì
bán kính ca l phi bng bán kính của đới cu th n
BÀI 2.6. Người ta đặt mt màn quan sát cách mt nguồn sáng điểm phát ra ánh
sáng c sóng
= 0.6
m mt khong x. Chính gia khong x đt mt màn
tròn chắn sáng, đường kính 1mm. Hi x phi bằng bao nhiêu để đim M
0
trên màn
quan sát đ sáng gần như lúc chưa đặt màn tròn, biết rằng đim M
0
ngun
sáng đều nm trên trc ca màn tròn
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
Nhn xét: Đây bài toán nhiễu x qua đĩa tròn. Muốn đim M trên màn quan sát
độ sáng gần như lúc chưa đặt màn tròn thì đĩa tròn phi chắn được đới cầu đu
tiên. Do đó bán kính của đĩa tròn cũng phải bằng bán kính đới cầu đới cu th 1.
Ta có công thức tính bán kính đới cu th nht:




BÀI 2.8. Gia nguồn sáng điểm và màn quan sát người ta đt mt l tròn. Bán kính
ca l tròn bng r th thay đổi được trong quá trình thí nghim. Khong cách
gia l tròn và ngun sáng R = 100cm, gia l tròn và màn quan sát là b = 125cm.
Xác định bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghim nếu tâm ca hình nhiu x
độ sáng cực đại khi bán kính ca l r
1
= 1mm độ sáng cực đại tiếp theo khi
bán kính ca l r
2
= 1.29mm
Tóm tt:
R = 100cm
b = 125cm
r
1
= 1mm
r
2
= 1.29mm
Xác định bước sóng
Nhận xét: Đây bài toán nhiễu x qua l tròn gồm hai trường hp. V
phương hướng gii ta s s dng công thc bán kính Fresnel cho từng trường hp
sau đó kết hợp hai phương trình để rút ra giá tr c sóng cn tìm
TH1: Tâm ca hình nhiu x có độ sáng cực đại khi bán kính ca l bng r
1
= 1mm
điều này có nghĩa là trong lỗ tròn chs l k đới cầu Fresnel (chính là đi cu
ng vi k). Ta có:


(*)
TH2: Tâm ca hình nhiễu độ sáng cực đại tiếp theo khi bán kính l r
2
=
1.29mm điều này nghĩa trong l tròn phi k + 2 đới cu Fresnel vì nếu
có s chẵn đới cu thì tại M độ sáng s giảm đi (chính là đới cu ng vi k + 2). Ta
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011


Chia t l ta có:

Thay k = 3 vào (*) ta có th xác định được bước sóng
:
󰇛
󰇜


GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
DNG 2: NHIU X QUA KHE HP
1. KIN THỨC CƠ BẢN
- Nhiu x qua mt khe hp:
Mi mt phn ca khe hp đóng vai trò như một ngun sáng th cp
Để đơn giản ta chia khe thành hai phn bng nhau tương đương với hai
ngun sáng th cp (hai dải sáng đ rng a/2) một điều rt d nhn
thấy các tia sáng tương ng ca hai di (tia 1 tia 3; tia 2 tia 4) đều
hiu quang l là:

Nếu hiu quang l bng
thì hai sóng ánh sáng này s ngưc pha nhau
trit tiêu ln nhau:


Tương tự nếu khe hp cha mt s chn di sáng n = 2k điu kin cc
tiu nhiu x s là:

vi 
Như vậy ti v trí trên màn ng vi c
thỏa mãn điều kin trên s vân ti (cý
đây không xét trưng hp k = 0, khi k = 0 thi tại đó các tia sáng sẽ truyn thng
các
di sóng t trên mt khe hp s quang l bằng nhau dao đng cùng pha vi nhau
nên chúng tăng cường ln nhau.
Nếu khe hp có cha mt s l di sáng n = 2k + 1 điu kin cực đại
nhiu x s là:
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011

󰇡
󰇢
vi  (*)
(*): Quan sát s phân b ờng độ sáng ta thy k không th nhn giá tr 0 và -1 được vì
nếu nhn giá tr đó thì sẽ tn ti 2 cực đại nm hai v trí y
1
/2 và v trí y
1
/2
vô lý.
Kết lun:
o Cực đại nhiu x trung tâm (k = 0) ng vi sin
= 0
o Cực đại nhiu x bc k ng vi 
󰇡
󰇢
vi 
o Cc tiu nhiu x bc k ng vi 
vi 
2. BÀI TP VÍ D
BÀI 2.14. Một chùm tia sáng đơn sc song song
= 0.5
m đưc ri thng vào khe
hp b rng a = 2.10
-3
cm. Tính b rng ca nh của khe trên màn quan sát đặt
cách khe mt khong L = 1m (b rng ca nh là khong cách gia hai cc tiểu đầu
tiên hai bên cực đại gia
Tóm tt:
= 0.5
m
a = 2.10
-3
cm
L = 1m
Xác định b (b rng nh ca khe)
Nhn xét: Đây bài toán nhiu x quan khe hẹp. Theo đ bài thì b rng ca nh
khong cách gia hai cc tiểu đầu tiên hai bên cực đi gia chính b rng
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
ca nh ca khe. T hình v ta thy cn phải đi xác định v trí y
1
và y
1
bng cách
dựa vào điu kin cc tiu nhiu x ti y
1
.
Ta có điệu kin cc tiu nhiu x ti y
1
là: 
B rng ca nh của khe trên màn quan sát được xác định bng công thc:





BÀI 2.15. Tìm góc nhiu x ng vi các cc tiu nhiu x đầu tiên nm hai bên
cực đại gia trong nhiu x qua Fraunhofer qua mt khe hp b rng a = 10m.
Biết rằng chùm tia sáng đập vào khe vi góc ti 30
0
bước sóng ánh sáng
=
0.5
m
Tóm tt:
a = 10
m
= 30
0
= 0.5
m
Xác định góc nhiu x ng vi cc tiu bc 1
Nhn xét: Đây là bài toán nhiễu x qua khe hp vi góc lch cho trước. V
nguyên tắc để gii bài toán nhiu x ta thường xét hiu quang l ca các chùm tia
nhiu x sau đó tùy theo đề bài ta th áp dụng điều kin cc tiu hoc cực đi
nhiu x. trong bài toán này, ta thy yêu cu là tìm góc nhiu x ng vi cc tiu
nhiu x đầu tiên hiu quang l ca hai tia sáng 1 và 2 phi bng
( đây cực
tiu bc nhất nghĩa là ta chia khe hp thành 2 di sáng xét hiu quang l ca
hai tia sáng tương ứng hai di)
Hiu quang l ca hai tia 1 và 2 là (hiệu hai đoạn màu xanh lá cây):



󰇛

󰇜
Áp dng điu kin cc tiu nhiu x đầu tiên ta có:
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
󰇛

󰇜



Thay s ta có:
= 33
0
và 27
0
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
DNG 3: NHIU X QUA CÁCH T PHNG
1. KIN THỨC CƠ BẢN
- Cách t phng là mt h gm nhiu khe hp
giống nhau ng độ rng b, nm song
song cách đều nhau trên cùng mt mt
phng. Khong cách gia hai khe kế tiếp
đưc gi là chu k ca cách t phng (d > b).
- Chùm sóng phng chiếu ti vuông góc vi
mt cách t phng gm N khe hp các
chùm tia nhiu x qua N khe hp ng vi
cùng góc lch s giao thoa vi nhau trên
màn E đặt trùng vi mt tiêu ca thu kính
hi t đặt sau cách t.
- N khe hẹp đều cho cc tiu nhiu x ti
những điểm (điểm cc tiu chính) tha mãn
điu kin:

vi 
- Nếu hai sóng t hai khe hp kế tiếp gi ti màn hiu quang l bng s nguyên
lần bước sóng thì điều kin cực đại nhiu x (điểm cực đại chính) lúc này s là:

vi 
- Chú ý: nhng cực đại chính thỏa mãn đồng thời hai điu kin trên thì s không
xut hin.
- S cực đại chính:
như vy nếu biết chu k bước sóng ta hoàn toàn
có th xác định được s các cực đại chính s giá tr ca m s là s cực đi chính.
- Gia hai cc tiu chính các cực đại chính s cực đại chính được xác định
bởi điều kin:
- Những đim nm gia hai cực đại chính kế tiếp trên màn ng vi góc lch sao
cho các sóng sáng t hai khe kế tiếp gi ti hiu quang l bng 1 s l ln na
c sóng
các sóng này dao động ngược pha kh ln nhau, tuy nhiên
chưa chắc đã là điểm ti vì nó ph thuc vào s khe hp là chn hay l.
2. BÀI TP VÍ D
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
BÀI 2.20. Chiếu mt chùm tia sáng trng song song vuông góc vi mt cách t
nhiu xạ. Dưới mt góc nhiu x 35
0
, người ta quan sát thy hai vch cực đại ng
với các bước sóng
1
= 0.63
m
2
= 0.42
m trùng nhau. c đnh chu k ca
cách t biết rng bc cực đại đối vi vch th hai trong quang ph ca cách t
không lớn hơn 5.
Tóm tt:
= 35
0
1
= 0.63
m
2
= 0.42
m
k
2
5
Xác định chu k d
Nhận xét: Đây bài toán nhiu x qua cách t phẳng. Phân tích đề bài ta thy
đề cập đến vch cực đại liên h tới điều kin cực đại nhiu x qua cách t
phng:

Đối với bước sóng
1
ta có: 
(1)
Đối với bước sóng
2
ta có: 
(2)
Như vậy dng ta có mi liên h:

bc cực đại đối vi vch th hai trong quang ph ca cách t không lớn hơn 5
nên kết hp với điều kin k1 và k2 là s nguyên (xét trường hợp nguyên dương)
k
2
= 2 và k
1
= 3. Thay k
1
vào (1) ta có:


BÀI 2.22. Mt chùm ánh ng trắng song song đp vuông góc vi mt ca mt
cách t phng truyn qua (có 50 vch/mm).
a. Xác định các góc lch ng vi cui quang ph bậc 1 và đầu quang ph bc 2.
Biết rằng bước sóng ca tia hng ngoi và tia cc tím lần lượt bng 0.76
m
và 0.4
m.
b. Tính hiu các góc lch ca cui quang ph bậc hai và đầu quang ph bc ba.
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
Tóm tt:
n = 50 vch/mm
1
= 0.76
m
2
= 0.4
m.
Xác định
1
2
,
Nhn xét: Phân tích đ bài ta thy liên quan ti khái nim quang ph nhiu x. Khi
ánh sáng trng chiếu qua cách t phng thì mỗi sóng ánh sáng đơn sc s cho mt
h các cực đại chính. Do mọi ánh sáng đơn sắc đều cho cực đại tại tiêu đim F ca
thu nh nên ta s quan sát vân trung tâm chính vân sáng trng. Hai mép ca
vân trung tâm có vin nhiu màu: mép trong là vin tím, mép ngoài là viền đỏ
Góc lch cui quang ph bc 1 ng vi cực đi nhiu x bc 1 ca tia đỏ (ng vi
1
= 0.76
m):

chú ý là
nên ta có: 


Góc lệch đầu quang ph bc 2 ng vi cực đi nhiu x bc 2 ca tia tím (ng vi
2
= 0.4
m):



Góc lch cui quang ph bc 2 ng vi cực đi nhiu x bc 2 của tia đỏ (ng vi
1
= 0.76
m):

󰆒

󰆒

Góc lệch đầu quang ph bc 3 ng vi cực đi nhiu x bc 3 ca tia tím (ng vi
1
= 0.4
m):

󰆒

󰆒

GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
Hiu góc lch ca cui quang ph bậc hai và đầu quang ph bc ba là:

󰆒
󰆒

BÀI 2.23. Cho mt cách t có chu k 2
m
a. Hãy xác định s vch cực đại chính tối đa cho cách t nếu ánh sáng dùng
trong thí nghim là ánh sáng vàng ca ngn la natri (
= 0.5890
m).
b. Tìm bước sóng cực đại ta th quan sát đưc trong quang ph cho bi
cách t đó.
Tóm tt:
d = 2
m
= 0.5890
m
Xác định s vch cực đại chính, bước sóng cực đại
Nhn xét: Đối vi câu a, áp dng công thức xác định s cực đại chính
. Đối
vi câu b, “bước ng cực đại” liên quan tới điều kin cực đi nhiu x t
điu kin cực đại nhiu x ta s la chn giá tr k để c sóng cực đại.
Xét điều kin:
  có 7 cực đại chính.
Xét điều kin cực đại nhiu x: 

d thy
max
khi sin
=
1 và k
min
= 1
max
= d = 2
m
BÀI 2.26. Ri một chùm tia sáng đơn sắc bước sóng 0.51
m lên mt cách t nhiu
x truyn qua chu 1.50
m, góc ti bng 60
0
. Xác định góc nhiu x (tính t
pháp tuyến ca cách tử) để th quan sát thy vch cực đại ng vi bc quang
ph ln nht.
Tóm tt:
= 0.51
m
d = 1.50
m
= 60
0
Xác định góc nhiu x cực đại ng vi bc quang ph
ln nht.
Nhận xét: Tương tự như bài toán nhiễu x qua khe hp. Ta s xét hiu quang l ca
hai tia nhiu x t hai khe hp liên tiếp vi mục đích xác định điều kin cực đại
nhiu x.
Hiu quang l gia hai tia nhiu x t hai khe liên tiếp là:

GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
Xét điều kin cực đại nhiu x:
 

Chú ý điều kin ca sin là:  






BÀI 2.27. Cho mt cách t nhiu x hng s bng 2
m. Sau cách t đặt mt
thu kính hi t, trên mt phng tiêu ca thấu kính người ta đặt mt màn quan sát.
Khong cách gia hai vch cực đại ca kali (ng với bước sóng 0.4404
m
0.4047
m) trong quang ph bc nht trên màn quan sát bng 0.1mm. Hãy tìm tiêu
c ca thu kính.
Tóm tt:
d = 2
m
1
= 0.4404
m
2
= 0.4047
m
d
12
= 0.1mm (k/c gia hai vch cực đại trong
quang ph bc nht
Xác định f
Nhn xét: trong bài chúng ta s xét mt chùm tia nhiu x song song, nếu không
thu kính thì chùm tia nhiu x hai khe liên tiếp s giao thoa vi nhau
cùng đây chính do người ta thường đt thu kính sau cách t gia màn
cách t. Do tính cht hi t ti mt phng tiêu din ca các chùm song song khi
truyn qua thu kính hi t nên màn thu nh nhiu x s đưc đặt trùng vi tiêu
din ca thu kính. Gi s chùm tia t hai khe ca cách t góc nhiu x
tha
mãn điều kin cực đại nhiu x trc ph OM s phi to với đường nm ngang
mt góc
. T hình v ta thy
V trí cực đại ng vi góc nhiu x s là:

ng vi mi một bước sóng ta s thu được giá tr D, khác nhau, do f là không đi
nên d dàng rút ra được công thc:
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011


Trong đó:
, để đơn giản ta ch xét cực đại nhiu x bậc 1 do đó
ta có:


Thay s vào ta thu được: f = 0.65m
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
DNG 4: NHIU X MNG TINH TH
1. KIN THỨC CƠ BẢN
- Mng tinh th gm các nguyên t (phân t) sp
xếp theo mt cu trúc tuần hoàn, trong đó v trí
ca các nguyên t gi là nút mng chúng ta
th ởng tượng mng tinh th như một h cách t
ba chiu có chu k mng d
1
, d
2
, d
3
- Chu k mng tinh th rt nh (~0.1 nm) để
quan sát hiện tượng nhiu x phi dùng loi sóng
đin t có bưc sóng rt nh (*)
- Xét chùm ti to vi mt phng nguyên t mt
góc
chùm ti s b nhiu x ti các nút mng
xét hai tia nhiu x trên hai lp tinh th gn
nhau hiu quang l ca hai tia nhiu trên hai
lp này là:

- Điu kin giao thoa cực đại (định lut Bragg)
ng dụng để xác đnh khong cách gia các lp
nguyên t trong tinh th
 vi 
Chùm Ronghen song song theo phương hợp vi
mt phng nguyên t mt góc ti
Cu trúc mng tinh th NaCl
Sơ đồ nguyên lý hoạt động ca
h nhiu x tia X Các điểm
giao thoa cực đại trên to
thành ph Laue
2. BÀI TOÁN VÍ D
BÀI 2.30. Để nghiên cu cu trúc ca tinh thể, người ta chiếu mt chùm tia
Rownghen bước sóng
= 10
-8
cm vào tinh th và quan sát hình nhiu x ca nó.
Xác định khong cách gia hai lp ion (nút mng) liên tiếp, biết rng c ti ca
chùm tia Rơnghen tn các lp ion bng 30
0
các cực đại nhiu x tương ng vi
k = 3.
Tóm tt:
= 10
-8
cm
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
= 30
0
k = 3
Xác định khong cách gia hai lp ion
Nhn xét: Đây là bài toán đặc trưng của nhiu x Ronghen. Nhng bài toán dng
này thường xoay quanh công thc Bragg. T d kiện đã cho ta thấy 3 đại lượng
,
, k đã biết d ng xác định đại lượng d





(*): T ng thc Bragg ta : 


nếu ln, d nh  t
đây ta cũng thể xác định bước sóng gii hn khi d đoán khoảng cách gia các
lp nguyên t t công thc m rng:

| 1/19

Preview text:

GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP ĐỊNH HƯỚNG TUẦN 3 – 4
DẠNG 1: BÀI TOÁN ĐỚI CẦU FRESNEL
1. KIẾN THỨC CƠ BẢN:
- Hiện tượng nhiễu xạ: là hiện tượng tia sáng bị lệch khỏi phương truyền thẳng khi
truyền qua các vật chắn sáng có kích thước nhỏ  thể hiện tính chất sóng
- Nguyên lý Huyghen – Fresnel: Các sóng sáng phát ra từ một nguồn sáng thực S
truyền đi theo mọi hướng trong không gian. Khi đó tác dụng nguồn sáng thực S gây
ra bởi một điểm bất kỳ được xác định theo nguyên lý Huyghens-Fresnen :
- Mỗi điểm trong không gian nhận đựơc sóng sáng từ nguồn sáng thực S
truyền tới sẽ trở thành một nguồn sáng thứ cấp phát ra các sóng sáng về phía trước nó.
- Nguồn sáng thứ cấp có biên độ và pha dao động đúng bằng biên độ và pha
dao động do nguồn sáng thực gây ra tại vị trí của nguồn sáng thứ cấp đó.
- Dao động sáng tại điểm M bất kỳ nằm ngoài mặt kín  bao quanh nguồn
sáng thực S sẽ bằng tổng các dao động sáng do những nguốn sáng thứ cấp
nằm trên mặt kín  gây ra bởi điểm M.
- Phương pháp đới cầu Fresnel:
a. Cách chia đới cầu:

- Chọn mặt sóng cầu  phát ra từ nguồn O có bán kính R = OMb (với b = OM >> )
- Lấy M làm tâm vẽ các mặt cầu có bán kính lần lượt là:
- Các mặt cầu trên sẽ chia mặt sóng cầu  thành các đới cầu Fresnel
b. Các công thức liên quan:
- Diện tích đới của mỗi đới cầu:
- Bán kính của đới cầu thứ k: √ √
- Biên độ sóng của ánh sáng tổng hợp tại M do các đới cầu Fresnel gửi tới: ( ) ( )
Do a thay đổi khá nhỏ nên có thể coi: nên ta có:
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 Khi thì nên ta có: - Nhận xét:
- Diện tích đới cầu không phụ thuộc vào số nguyên k  diện tích các đới cầu là như nhau.
- Dao động tại M do hai đới liên tiếp truyền tới thì ngược pha nhau do hiệu
quang lộ bị thay đổi một khoảng là
- Biên độ sóng gây bởi các đới giảm dần từ đới thứ nhất (gần M nhất) ra xa.
- Nhiễu xạ qua lỗ tròn:
- Nếu qua lỗ tròn có n đới cầu thì biên độ sáng tại điểm M là:
o Nếu n lẻ: dấu +; cường độ sáng tại M: ( )
o Nếu n chẵn: dấu – ; cường độ sáng tại M: ( )
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
o Nếu nhiều đới cầu n   thì cường độ sáng tại M:
o Một số trường hợp đặc biệt:
n = 2: I 0
n = 1:
- Nhiễu xạ qua đĩa tròn:
- Đĩa tròn đóng vai trò chắn đi m đới cầu Fresnel đo đó biên độ sáng tại M là:
(do n lớn nên a n  0)
o Nếu đĩa tròn che khuất nhiều đới cầu thì điểm M sẽ tối dần đi  khi
đó cường độ sáng tại M gần như bằng 0
o Nếu đĩa tròn che ít đới cầu thì biên độ am+1 sẽ khác rất ít so với a1 
khi đó cường độ sáng tại M là: 2. BÀI TẬP VÍ DỤ
BÀI 2.3: Tính bán kính của 5 đới Fresnel trong trường hợp sóng phẳng. Biết rắng
khoảng cách từ mặt sóng đến điểm quan sát là b = 1m, bước sóng ánh sáng dùng
trong thí nghiệm là  = 5.10-7m. Tóm tắt: k = 5 b = 1m  = 5.10-7m
Xác định bán kính ri (i = 1, 2, 3, 4, 5)
Nhận xét: Đây là bài toán cơ bản của đới cầu Fresnel. Ta chỉ cần nắm được công
thức tính bán kính là có thể giải quyết bài toán này. Chú ý là đối với sóng phẳng thì
bán kính R   nên khi đó: √ √
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
Thay lần lượt k = 1, 2, 3, 4, 5 ta có Đới thứ k 1 2 3 4 5 Bán kính 0.71mm 1mm 1.23mm 1.42mm 1.59mm
Bài toán mở rộng: Xây dựng công thức tính bán kính của đới cầu Fresnel thứ k
Xét hai tam giác vuông OMkHkMMkHk: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
Vì  nên hoàn toàn có thể “chém” đi  ta có ( )
Do hk cũng rất nhỏ nên bán kính của đới cầu thứ k là: √
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
BÀI 2.5. Chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng  = 0.5m vào một lỗ tròn có bán kính
chưa biết. Nguồn sáng điểm đặt cách lỗ tròn 2m, sau lỗ tròn 2m có đặt một màn
quan sát. Hỏi bán kính của lỗ tròn phải bằng bao nhiêu để tâm của hình nhiễu xạ là tối nhất. Tóm tắt:  = 0.5m R = 2m b = 2m Xác định rlỗ
Nhận xét: Đây là bài toán nhiễu xạ qua lỗ tròn. Ta cần chú ý đặc điểm sau là số đới
Fresnel trong đới tròn sẽ ảnh hưởng tới biên độ. Để tâm của hình nhiễu xạ là tối
nhất thì bán kính lỗ tròn phải có giá trị sao cho qua lỗ tròn chỉ có 2 đới cầu Fresnel.
Do đó bán kính của lỗ tròn phải bằng bán kính của đới cầu thứ 2. √ √
Như vậy ta có thể rút ra một nhận xét quan trọng là muốn n đới cầu qua lỗ thì
bán kính của lỗ phải bằng bán kính của đới cầu thứ n

BÀI 2.6. Người ta đặt một màn quan sát cách một nguồn sáng điểm phát ra ánh
sáng có bước sóng  = 0.6m một khoảng x. Chính giữa khoảng x có đặt một màn
tròn chắn sáng, đường kính 1mm. Hỏi x phải bằng bao nhiêu để điểm M0 trên màn
quan sát có độ sáng gần như lúc chưa đặt màn tròn, biết rằng điểm M0 và nguồn
sáng đều nằm trên trục của màn tròn Tóm tắt: = 0.6m d = 1mm Xác định x
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
Nhận xét: Đây là bài toán nhiễu xạ qua đĩa tròn. Muốn điểm M trên màn quan sát
có độ sáng gần như lúc chưa đặt màn tròn thì đĩa tròn phải chắn được đới cầu đầu
tiên. Do đó bán kính của đĩa tròn cũng phải bằng bán kính đới cầu đới cầu thứ 1.
Ta có công thức tính bán kính đới cầu thứ nhất: √ √ √
BÀI 2.8. Giữa nguồn sáng điểm và màn quan sát người ta đặt một lỗ tròn. Bán kính
của lỗ tròn bằng r và có thể thay đổi được trong quá trình thí nghiệm. Khoảng cách
giữa lỗ tròn và nguồn sáng R = 100cm, giữa lỗ tròn và màn quan sát là b = 125cm.
Xác định bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm nếu tâm của hình nhiễu xạ có
độ sáng cực đại khi bán kính của lỗ r1 = 1mm và có độ sáng cực đại tiếp theo khi
bán kính của lỗ r2 = 1.29mm Tóm tắt: R = 100cm b = 125cm r1 = 1mm r2 = 1.29mm
Xác định bước sóng 
Nhận xét: Đây là bài toán nhiễu xạ qua lỗ tròn và gồm có hai trường hợp. Về
phương hướng giải ta sẽ sử dụng công thức bán kính Fresnel cho từng trường hợp
sau đó kết hợp hai phương trình để rút ra giá trị bước sóng cần tìm
TH1: Tâm của hình nhiễu xạ có độ sáng cực đại khi bán kính của lỗ bằng r1 = 1mm
 điều này có nghĩa là trong lỗ tròn chỉ có số lẻ k đới cầu Fresnel (chính là đới cầu
ứng với k). Ta có: √ √ (*)
TH2: Tâm của hình nhiễu có độ sáng cực đại tiếp theo khi bán kính lỗ là r2 =
1.29mm  điều này có nghĩa là trong lỗ tròn phải có k + 2 đới cầu Fresnel vì nếu
có số chẵn đới cầu thì tại M độ sáng sẽ giảm đi (chính là đới cầu ứng với k + 2). Ta có
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 √ √ Chia tỷ lệ ta có: √
Thay k = 3 vào (*) ta có thể xác định được bước sóng : ( )
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
DẠNG 2: NHIỄU XẠ QUA KHE HẸP
1. KIẾN THỨC CƠ BẢN
- Nhiễu xạ qua một khe hẹp:
 Mỗi một phần của khe hẹp đóng vai trò như một nguồn sáng thứ cấp
 Để đơn giản ta chia khe thành hai phần bằng nhau  tương đương với hai
nguồn sáng thứ cấp (hai dải sáng có độ rộng là a/2)  một điều rất dễ nhận
thấy là các tia sáng tương ứng của hai dải (tia 1 – tia 3; tia 2 – tia 4) đều có
hiệu quang lộ là:
Nếu hiệu quang lộ bằng thì hai sóng ánh sáng này sẽ ngược pha nhau 
triệt tiêu lẫn nhau:
 Tương tự nếu khe hẹp chứa một số chẵn dải sáng  n = 2k  điều kiện cực tiểu nhiễu xạ sẽ là: với
Như vậy tại vị trí trên màn ứng với góc thỏa mãn điều kiện trên sẽ là vân tối (chú ý ở
đây không xét trường hợp k = 0, khi k = 0 thi tại đó các tia sáng sẽ truyền thẳng
các
dải sóng từ trên mặt khe hẹp sẽ có quang lộ bằng nhau và dao động cùng pha với nhau
nên chúng tăng cường lẫn nhau.

 Nếu khe hẹp có chứa một số lẻ dải sáng  n = 2k + 1  điều kiện cực đại nhiễu xạ sẽ là:
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 ( ) với (*)
(*): Quan sát sự phân bố cường độ sáng ta thấy k không thể nhận giá trị 0 và -1 được vì
nếu nhận giá trị đó thì sẽ tồn tại 2 cực đại nằm ở hai vị trí y1/2 và vị trí –y1/2
vô lý. Kết luận:
o Cực đại nhiễu xạ trung tâm (k = 0) ứng với sin = 0
o Cực đại nhiễu xạ bậc k ứng với ( ) với
o Cực tiểu nhiễu xạ bậc k ứng với với 2. BÀI TẬP VÍ DỤ
BÀI 2.14. Một chùm tia sáng đơn sắc song song  = 0.5m được rọi thẳng vào khe
hẹp có bề rộng a = 2.10-3cm. Tính bề rộng của ảnh của khe trên màn quan sát đặt
cách khe một khoảng L = 1m (bề rộng của ảnh là khoảng cách giữa hai cực tiểu đầu
tiên ở hai bên cực đại giữa Tóm tắt:  = 0.5m a = 2.10-3cm L = 1m
Xác định b (bề rộng ảnh của khe)
Nhận xét: Đây là bài toán nhiễu xạ quan khe hẹp. Theo đề bài thì bể rộng của ảnh
là khoảng cách giữa hai cực tiểu đầu tiên ở hai bên cực đại giữa chính là bề rộng
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
của ảnh của khe. Từ hình vẽ ta thấy cần phải đi xác định vị trí y1 và –y1 bằng cách
dựa vào điều kiện cực tiểu nhiễu xạ tại y1.
Ta có điệu kiện cực tiểu nhiễu xạ tại y1 là: 
Bề rộng của ảnh của khe trên màn quan sát được xác định bằng công thức: ( ( ))
BÀI 2.15. Tìm góc nhiễu xạ ứng với các cực tiểu nhiễu xạ đầu tiên nằm hai bên
cực đại giữa trong nhiễu xạ qua Fraunhofer qua một khe hẹp bề rộng a = 10m.
Biết rằng chùm tia sáng đập vào khe với góc tới 300 và bước sóng ánh sáng  = 0.5m Tóm tắt: a = 10m  = 300  = 0.5m
Xác định góc nhiễu xạ ứng với cực tiểu bậc 1
Nhận xét: Đây là bài toán nhiễu xạ qua khe hẹp với góc lệch  cho trước. Về
nguyên tắc để giải bài toán nhiễu xạ ta thường xét hiệu quang lộ của các chùm tia
nhiễu xạ sau đó tùy theo đề bài ta có thể áp dụng điều kiện cực tiểu hoặc cực đại
nhiễu xạ. Ở trong bài toán này, ta thấy yêu cầu là tìm góc nhiễu xạ ứng với cực tiểu
nhiễu xạ đầu tiên  hiệu quang lộ của hai tia sáng 1 và 2 phải bằng (ở đây cực
tiểu bậc nhất có nghĩa là ta chia khe hẹp thành 2 dải sáng và xét hiệu quang lộ của
hai tia sáng tương ứng ở hai dải)
Hiệu quang lộ của hai tia 1 và 2 là (hiệu hai đoạn màu xanh lá cây): ( )
Áp dụng điều kiện cực tiểu nhiễu xạ đầu tiên ta có:
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 ( )  
Thay số ta có:  = 330 và 270
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
DẠNG 3: NHIỄU XẠ QUA CÁCH TỬ PHẲNG
1. KIẾN THỨC CƠ BẢN
- Cách tử phẳng là một hệ gồm nhiều khe hẹp
giống nhau có cùng độ rộng b, nằm song
song và cách đều nhau trên cùng một mặt
phẳng. Khoảng cách giữa hai khe kế tiếp
được gọi là chu kỳ của cách tử phẳng (d > b).
- Chùm sóng phẳng chiếu tới vuông góc với
mặt cách tử phẳng gồm N khe hẹp  các
chùm tia nhiễu xạ qua N khe hẹp ứng với
cùng góc lệch  sẽ giao thoa với nhau trên
màn E đặt trùng với mặt tiêu của thấu kính
hội tụ đặt sau cách tử.
- N khe hẹp đều cho cực tiểu nhiễu xạ tại
những điểm (điểm cực tiểu chính) thỏa mãn điều kiện: với
- Nếu hai sóng từ hai khe hẹp kế tiếp gửi tới màn có hiệu quang lộ bằng số nguyên
lần bước sóng thì điều kiện cực đại nhiễu xạ (điểm cực đại chính) lúc này sẽ là: với
- Chú ý: những cực đại chính thỏa mãn đồng thời hai điều kiện trên thì sẽ không xuất hiện.
- Số cực đại chính:  như vậy nếu biết chu kỳ và bước sóng ta hoàn toàn
có thể xác định được số các cực đại chính  số giá trị của m sẽ là số cực đại chính.
- Giữa hai cực tiểu chính có các cực đại chính  số cực đại chính được xác định
bởi điều kiện:
- Những điểm nằm giữa hai cực đại chính kế tiếp trên màn ứng với góc lệch  sao
cho các sóng sáng từ hai khe kế tiếp gửi tới có hiệu quang lộ bằng 1 số lẻ lần nửa bướ
c sóng  các sóng này dao động ngược pha và khử lẫn nhau, tuy nhiên nó
chưa chắc đã là điểm tối vì nó phụ thuộc vào số khe hẹp là chẵn hay lẻ. 2. BÀI TẬP VÍ DỤ
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
BÀI 2.20. Chiếu một chùm tia sáng trắng song song vuông góc với một cách tử
nhiễu xạ. Dưới một góc nhiễu xạ 350, người ta quan sát thấy hai vạch cực đại ứng
với các bước sóng 1 = 0.63m và 2 = 0.42m trùng nhau. Xác định chu kỳ của
cách tử biết rằng bậc cực đại đối với vạch thứ hai trong quang phổ của cách tử không lớn hơn 5. Tóm tắt:  = 350 1 = 0.63m 2 = 0.42m k2  5
Xác định chu kỳ d
Nhận xét: Đây là bài toán nhiễu xạ qua cách tử phẳng. Phân tích đề bài ta thấy có
đề cập đến vạch cực đại  liên hệ tới điều kiện cực đại nhiễu xạ qua cách tử phẳng: Đố i với bước sóng  1 ta có: (1) Đố i với bước sóng  2 ta có: (2)
Như vậy dễ dàng ta có mối liên hệ:
Vì bậc cực đại đối với vạch thứ hai trong quang phổ của cách tử không lớn hơn 5
nên kết hợp với điều kiện k1 và k2 là số nguyên (xét trường hợp nguyên dương) 
k2 = 2 và k1 = 3. Thay k1 vào (1) ta có:
BÀI 2.22. Một chùm ánh sáng trắng song song đập vuông góc với mặt của một
cách tử phẳng truyền qua (có 50 vạch/mm).
a. Xác định các góc lệch ứng với cuối quang phổ bậc 1 và đầu quang phổ bậc 2.
Biết rằng bước sóng của tia hồng ngoại và tia cực tím lần lượt bằng 0.76m và 0.4m.
b. Tính hiệu các góc lệch của cuối quang phổ bậc hai và đầu quang phổ bậc ba.
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 Tóm tắt: n = 50 vạch/mm 1 = 0.76m 2 = 0.4m.
Xác định 1 và 2, 
Nhận xét: Phân tích đề bài ta thấy liên quan tới khái niệm quang phổ nhiễu xạ. Khi
ánh sáng trắng chiếu qua cách tử phẳng thì mỗi sóng ánh sáng đơn sắc sẽ cho một
hệ các cực đại chính. Do mọi ánh sáng đơn sắc đều cho cực đại tại tiêu điểm F của
thấu kính nên ta sẽ quan sát vân trung tâm chính là vân sáng trắng. Hai mép của
vân trung tâm có viền nhiều màu: mép trong là viền tím, mép ngoài là viền đỏ
Góc lệch cuối quang phổ bậc 1 ứng với cực đại nhiễu xạ bậc 1 của tia đỏ (ứng với 1 = 0.76m): chú ý là nên ta có:
Góc lệch đầu quang phổ bậc 2 ứng với cực đại nhiễu xạ bậc 2 của tia tím (ứng với 2 = 0.4m): 
Góc lệch cuối quang phổ bậc 2 ứng với cực đại nhiễu xạ bậc 2 của tia đỏ (ứng với 1 = 0.76m):
Góc lệch đầu quang phổ bậc 3 ứng với cực đại nhiễu xạ bậc 3 của tia tím (ứng với 1 = 0.4m): 
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
Hiệu góc lệch của cuối quang phổ bậc hai và đầu quang phổ bậc ba là:
BÀI 2.23. Cho một cách tử có chu kỳ 2m
a. Hãy xác định số vạch cực đại chính tối đa cho cách tử nếu ánh sáng dùng
trong thí nghiệm là ánh sáng vàng của ngọn lửa natri ( = 0.5890m).
b. Tìm bước sóng cực đại mà ta có thể quan sát được trong quang phổ cho bởi cách tử đó. Tóm tắt: d = 2m  = 0.5890m
Xác định số vạch cực đại chính, bước sóng cực đại
Nhận xét: Đối với câu a, áp dụng công thức xác định số cực đại chính . Đối
với câu b, “bước sóng cực đại”  liên quan tới điều kiện cực đại nhiễu xạ  từ
điều kiện cực đại nhiễu xạ ta sẽ lựa chọn giá trị k để bước sóng cực đại.
Xét điều kiện:  có 7 cực đại chính.
Xét điều kiện cực đại nhiễu xạ:  dễ thấy 
max khi sin =
1 và kmin = 1  max = d = 2m
BÀI 2.26. Rọi một chùm tia sáng đơn sắc bước sóng 0.51m lên một cách tử nhiễu
xạ truyền qua có chu kì 1.50m, góc tới bằng 600. Xác định góc nhiễu xạ (tính từ
pháp tuyến của cách tử) để có thể quan sát thấy vạch cực đại ứng với bậc quang phổ lớn nhất. Tóm tắt:
= 0.51m d = 1.50m  = 600
Xác định góc nhiễu xạ cực đại  ứng với bậc quang phổ lớn nhất.
Nhận xét: Tương tự như bài toán nhiễu xạ qua khe hẹp. Ta sẽ xét hiệu quang lộ của
hai tia nhiễu xạ từ hai khe hẹp liên tiếp với mục đích xác định điều kiện cực đại nhiễu xạ.
Hiệu quang lộ giữa hai tia nhiễu xạ từ hai khe liên tiếp là:
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
Xét điều kiện cực đại nhiễu xạ:
Chú ý điều kiện của sin là:   
BÀI 2.27. Cho một cách tử nhiễu xạ có hằng số bằng 2m. Sau cách tử đặt một
thấu kính hội tụ, trên mặt phẳng tiêu của thấu kính người ta đặt một màn quan sát.
Khoảng cách giữa hai vạch cực đại của kali (ứng với bước sóng 0.4404m
0.4047m) trong quang phổ bậc nhất trên màn quan sát bằng 0.1mm. Hãy tìm tiêu cự của thấu kính. Tóm tắt: d = 2m
1 = 0.4404m
2 = 0.4047m
d12 = 0.1mm (k/c giữa hai vạch cực đại trong quang phổ bậc nhất Xác định f
Nhận xét: Ở trong bài chúng ta sẽ xét một chùm tia nhiễu xạ song song, nếu không
có thấu kính thì chùm tia nhiễu xạ ở hai khe liên tiếp sẽ giao thoa với nhau ở vô
cùng  đây chính là lý do mà người ta thường đặt thấu kính sau cách tử giữa màn
và cách tử. Do tính chất hội tụ tại mặt phẳng tiêu diện của các chùm song song khi
truyền qua thấu kính hội tụ nên màn thu ảnh nhiễu xạ sẽ được đặt trùng với tiêu
diện của thấu kính. Giả sử chùm tia từ hai khe của cách tử có góc nhiễu xạ  thỏa
mãn điều kiện cực đại nhiễu xạ  trục phụ OM sẽ phải tạo với đường nằm ngang
một góc . Từ hình vẽ ta thấy
Vị trí cực đại ứng với góc nhiễu xạ  sẽ là:
Ứng với mỗi một bước sóng ta sẽ thu được giá trị D,  khác nhau, do f là không đổi
nên dễ dàng rút ra được công thức:
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
Trong đó: , để đơn giản ta chỉ xét cực đại nhiễu xạ bậc 1 do đó ta có:
Thay số vào ta thu được: f = 0.65m
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011
DẠNG 4: NHIỄU XẠ MẠNG TINH THỂ
1. KIẾN THỨC CƠ BẢN
- Mạng tinh thể gồm các nguyên tử (phân tử) sắp
xếp theo một cấu trúc tuần hoàn, trong đó vị trí
của các nguyên tử gọi là nút mạng  chúng ta có
thể tưởng tượng mạng tinh thể như một hệ cách tử
ba chiều có chu kỳ mạng d1, d2, d3
- Chu kỳ mạng tinh thể rất nhỏ (~0.1 nm)  để
quan sát hiện tượng nhiễu xạ phải dùng loại sóng
điện từ có bước sóng rất nhỏ (*)
-
Xét chùm tới tạo với mặt phẳng nguyên tử một
góc   chùm tới sẽ bị nhiễu xạ tại các nút mạng
Cấu trúc mạng tinh thể NaCl
xét hai tia nhiễu xạ trên hai lớp tinh thể gần
nhau  hiệu quang lộ của hai tia nhiễu trên hai lớp này là:
- Điều kiện giao thoa cực đại (định luật Bragg) 
ứng dụng để xác định khoảng cách giữa các lớp nguyên tử trong tinh thể với
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của
hệ nhiễu xạ tia X – Các điểm
giao thoa cực đại trên mà tạo thành phổ Laue

Chùm Ronghen song song theo phương hợp với
mặt phẳng nguyên tử một góc tới 2. BÀI TOÁN VÍ DỤ
BÀI 2.30. Để nghiên cứu cấu trúc của tinh thể, người ta chiếu một chùm tia
Rownghen bước sóng  = 10-8cm vào tinh thể và quan sát hình nhiễu xạ của nó.
Xác định khoảng cách giữa hai lớp ion (nút mạng) liên tiếp, biết rằng góc tới của
chùm tia Rơnghen trên các lớp ion bằng 300 và các cực đại nhiễu xạ tương ứng với k = 3. Tóm tắt:  = 10-8cm
GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011  = 300 k = 3
Xác định khoảng cách giữa hai lớp ion
Nhận xét: Đây là bài toán đặc trưng của nhiễu xạ Ronghen. Những bài toán dạng
này thường xoay quanh công thức Bragg. Từ dữ kiện đã cho ta thấy 3 đại lượng ,
, k đã biết  dễ dàng xác định đại lượng d
(*): Từ công thức Bragg ta có:  nếu  lớn, d nhỏ   từ
đây ta cũng có thể xác định bước sóng giới hạn khi dự đoán khoảng cách giữa các
lớp nguyên tử từ công thức mở rộng: