Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Đo giao thoa”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Không có tóm lược sửa đổi |
|||
Dòng 11:
Nguyên lý của đo giao thoa chính là [[nguyên lý chồng chập]], áp dụng khi các sóng gặp nhau và tạo ra các sóng chồng chập chứa đặc trưng phản ánh trạng thái trước đó của các sóng. Khi hai sóng cùng [[tần số]] chồng chập nhau, cường độ của sóng phụ thuộc vào sự khác biệt về [[pha (sóng)|pha]] giữa chúng: các sóng [[cùng pha]] sẽ cộng hưởng làm tăng cường độ, còn các sóng [[ngược pha]] sẽ triệt tiêu làm giảm cường độ. Khi sự khác biệt về pha không hoàn toàn cùng pha hoặc ngược pha, cường độ sóng sẽ ở mức trung gian. Cường độ sóng do đó được đo để xác định sự khác biệt về pha giữa các sóng. Đa số giao thoa kế dùng [[ánh sáng]] hoặc các dạng [[sóng điện từ]] khác.<ref name=HariharanBasics2007/>{{rp|3–12}}
Trong bố trí phổ biến của các giao thoa kế (như loại [[giao thoa kế Michelson]] ở Hình 1) một chùm tia sáng [[đồng pha]] được tách làm đôi thành hai chùm có nhiều tính chất giống nhau, bởi một [[bộ tách chùm tia]] (ví dụ như [[gương bán mạ]]). Mỗi chùm tia sau đó đi theo những đường khác nhau, rồi sau đó gặp nhau ở một máy đo cường độ sóng. Sự khác biệt về quãng đường đã đi qua của hai chùm tia tạo ra sự khác biệt về pha giữa chúng. Chính sự khác biệt về pha này tạo ra những vân giao thoa giữa hai sóng mà ban đầu là giống nhau.<ref name=HariharanBasics2007/>{{rp|14–17}} Sự khác biệt về pha của hai chùm tia, ban đầu giống nhau, thể hiện những tác động trên từng đường truyền sóng làm pha thay đổi. Đó có thể là sự thay đổi trong [[quang trình]] hoặc sự thay đổi trong [[chiết suất]] trên từng đường truyền.<ref name=HariharanBasics2007/>{{rp|93–103}} Ví dụ, trong môi trường truyền sóng đồng nhất, nếu chênh lệch quãng đường giữa hai chùm tia bằng một [[số nguyên]] lần [[bước sóng]], tại điểm gặp nhau, hai chùm tia sẽ [[cùng pha]] và giao thoa cộng hưởng sẽ xảy ra; còn nếu tại điểm gặp nhau, chênh lệch quãng đường giữa hai chùm tia bằng một số nguyên cộng với nửa nguyên lần bước sóng, hai chùm tia sẽ [[ngược pha]] và giao thoa triệt tiêu sẽ xảy ra.<ref>{{cite book | last = Jenkins | first = F. |author2=White, H. | title = ''Fundamentals of Optics'' |edition = 4th | publisher = McGraw-Hill | year = 1976 | isbn = 0-07-032330-5 }}</ref>
Trong giao thoa kế Michelson, như được minh họa trên Hình 2a và 2b, người quan sát hoặc máy thu có phương quan sát trực tiếp đến gương ''M<sub>1</sub>'' nằm đằng sau bộ tách chùm tia, và nhìn thấy ảnh [[phản xạ]] ''M'<sub>2</sub>'' của gương ''M<sub>2</sub>''. Vân giao thoa có thể coi là chồng chập của ánh sáng đến từ hai [[ảnh ảo]] ''S'<sub>1</sub>'' và ''S'<sub>2</sub>'' của nguồn điểm ''S'' (lần lượt tạo bởi gương ''M<sub>1</sub>'' và ảnh ''M'<sub>2</sub>''). Đặc điểm của vân giao thoa phụ thuộc vào đặc tính của nguồn sáng, vào tư thế chính xác của các gương và bộ tách chùm tia. Trên Hình 2a, các thành phần quang học này được bố trí để ''S'<sub>1</sub>'' và ''S'<sub>2</sub>'' nằm trên cùng một trục quan sát của người quan sát, và vân giao thoa là các vòng tròn đồng tâm, có tâm là trục vuông góc với gương ''M<sub>1</sub>'' và ảnh ''M'<sub>2</sub>''. Nếu, như ở Hình 2b, ''M<sub>1</sub>'' và ''M'<sub>2</sub>'' bị xoay nghiêng đi so với nhay, thay vì song song với nhau, các vân giao thoa thường có hình là các [[đường conic]] (các đường cắt [[hình nón]], ví dụ các đường [[hyperbol]]), nhưng nếu ''M<sub>1</sub>'' và ''M'<sub>2</sub>'' cắt nhau ở trục quan sát, các vân ở gần trục quan sát là các đường thẳng song song và cách đều nhau. Nếu S là một nguồn sáng lớn, chứ không phải là một nguồn điểm như được minh họa trên các hình, các vân giao thoa trên Hình 2a cần được quan sát bởi một kính viễn vọng, quan sát hình ảnh ở khoảng cách xa [[vô cực]], còn các vân giao thoa trên Hình 2b sẽ nằm ở trên bề mặt ''M<sub>1</sub>'' và ''M'<sub>2</sub>''.<ref name=HariharanBasics2007/>{{rp|17}}
| |||