zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Giáo trình phân tích ứng dụng năng suất tản nhiệt của các tia quang học theo tiêu chuẩn nhiễu xạ p4

Chia sẻ: Dgrw Eryewr | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

44
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giả sử sóng qui chiếu (R có bước sóng ( phát ra từ một nguồn điểm SR có tọa độ ((, xr, yr). Điểm vật gây ra sóng nhiễu xạ là S có tọa độ ((, xs, ys). Biên độ gây ra tại một điểm M (x, y) trên kính ảnh có dạng:Các hạt này là các phân tử, nguyên tử hay ion. Mỗi hạt được coi là một máy (lưỡng cực) tí hon phát sóng điện từ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình phân tích ứng dụng năng suất tản nhiệt của các tia quang học theo tiêu chuẩn nhiễu xạ p4

h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu 5. Xác định vị trí của ảnh. to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o c .c . .d o .d o ack c u -tr a c k c u -tr ρR(ρ, xR, yR) ρ y S’R (ρ', x’R, y’R) ρ’ o p S(p, xs, ys) (+) x H.98 Giả sử sóng qui chiếu (R có bước sóng ( phát ra từ một nguồn điểm SR có tọa độ ((, xr, yr). Điểm vật gây ra sóng nhiễu xạ là S có tọa độ ((, xs, ys). Biên độ gây ra tại một điểm M (x, y) trên kính ảnh có dạng: 2π p 2 + ( x − xs ) 2 + ( y − y s ) 2 −j F = foe λ (9.12) Trong các điều kiện của thí nghiệm, ta có thể dùng công thứ gần đúng : ⎛ 1 ( x − x s )2 1 ( y − y s )2 ⎞ p 2 + () x − x s ) 2 + ( y − y s ) 2 ≈ p ⎜1 + ⎟ + ⎜2 ⎟ 2 p p ⎝ ⎠ Hệ thức (9.12) viết lại là : [( x − x ] π 2π )2 (y )2 P −j + −y −j λp s s F= (9.13) λ foe e [( x − x ] π )2 (y )2 −j + − ys λ s hay F = F o e p (9.14) Tương tự SR gây ra tại M một biên độ có dạng : π ⎡ (x − x ⎤ )2 (y )2 −j −y + λρ⎢ ⎥ r r ⎣ ⎦ a = a oe (9.15) Biên độ tổng cộng tại M là : a+F Suy ra cường độ tại M : I = (a + F ) (a* + F*) = π⎡ π⎡ ( x − x r ) 2 + ( y − y r )2 ⎤ ( x − x s )2 + ( y − y s )2 ⎤ j −j λρ⎢ ⎥ λp⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ 2 2 ao + Fo + a o Fo e e * π⎡ π⎡ )2 + ( y − y r )2 ⎤ ( x − x s )2 + ( y − y s )2 ⎤ (x − x r −j j λρ⎢ ⎥ λp⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ +aoF e e * o Sau khi rửa kính ảnh, ta được một âm bản mà hệ số truyền suốt biên độ là t có dạng tương tự hệ thức (9.6) với các số hạng thứ 3 và thứ 4 lần lượt là : π⎡ π⎡ ( x − x r )2 + ( y − y r )2 ⎤ ( x − x s )2 + ( y − y s )2 ⎤ j −j λρ⎢ ⎥ λp⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ β a o Fo e e * ' (9.16)
h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu to to π⎡ π⎡ ( x − x r ) 2 + ( y − y r )2 ⎤ ( x − x s ) 2 + ( y − y s )2 ⎤ k k −j j lic lic λρ⎢ ⎥ λp⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ C C β aoF oe e w w m m ' * (9.17) w w w w o o c .c . .d o .d o ack c u -tr a c k c u -tr Trong giai đoạn tạo lại ảnh, giả sử ta dọi toàn đồ bởi sóng cầu phát ra từ một nguồn điểm S’R ((', x’r, y’r) và có bước sóng (’, sóng này gây ra tại M một biên độ có dạng : π ( ) + (y − y ) ⎡ ⎤ 2 2 ' ' −j ⎢ x−x s s ⎥ ⎣ ⎦ λ' ρ ' b = b oe (9.18) Ta được biểu thức của bt (biên độ truyền qua toàn đồ) tương tự như hệ thức (9.8), trong đó các số hạng thứ 3 và thứ 4 (ứng với ảnh ảo S’ và ảnh thật S”) lần lượt là : π⎡ π⎡ )2 + ( y − y r )2 ⎤ ( x − x s )2 + ( y − y s )2 ⎤ (x − x r j −j λρ⎢ ⎥ λp⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ A = β a o b o Fo e e * ' ' π⎡ ( ) + (y − y ) ⎤ 2 2 ' ' −j ⎢ x−x r r ⎥ λ' ρ' ⎣ ⎦ xe (9.19) π⎡ π⎡ ( x − x r )2 + ( y − y r )2 ⎤ ( x − x s ) 2 + ( y − y s )2 ⎤ −j j λρ⎢ ⎥ λp⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ A = β ao boF oe e " " * π⎡ ( ) + (y − y ) ⎤ 2 2 ' ' −j ⎢ x−x r r ⎥ λ' ρ' ⎣ ⎦ xe (9.20) Gọi P' là khoảng cách tử ảnh ảo S' tới toàn đồ. Muốn tìm P' ta so sánh biểu thức (9.19) tới biểu thức tổng quát của sóng cầu phát ra bởi nguồn điểm S’ đặt cách toàn đồ ột đoạn P’. Bỏ qua thừa số hằng số, sóng cầu này có dạng : ⎡⎛ 2⎤ π 2 ⎞ ⎢⎜ x − x s ' ⎟ +( y − ys ' ) ⎥ −j '⎝ ⎠ ' λP⎢ ⎥ ⎣ ⎦ e (9.21) Trong biểu thức (9.19), kết hợp các thừa số trong dấu mũ có x2 + y2, ta được : ⎡ ⎤ ( ) 1 1 1 jπ ⎢ ⎥ x2 + y2 − − ⎢λ ρ λ P λ' ρ' ⎥ e ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ (9.22) So sánh (9.22) với thừa số tương ứng trong biểu thức (9.21), ta được : 1 1 1 1 (9.23) − − =− λP λρ P λ ρ λ ' ' ' ' Làm tương tự với biểu thức (9.20), ta tìm được hệ thức xác định khoảng cách P” từ ảnh liên hợp S” tới toàn đồ. 1 1 1 1 + − =− (9.24) λP λρ λP λ ρ ' ' ' " hay : λ'⎛ 1 1⎞ 1 1 = − ⎟+ (9.25) ⎜ P λ ⎝P ρ⎠ ρ' ' λ ' ⎛ −1 1⎞ 1 1 = + ⎟+ (9.26) ⎜ P λ⎝P ρ⎠ ρ' "
h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Tương tự, ta xác định các tọa độ xs, ys bằng cách chỉ để ý tới các thừa số có mũ chứa x to to k k lic lic C C w w m m và y trong các biểu thức (9.19) và (9.21), ta tìm được : w w w w o o c .c . .d o .d o ack c u -tr a c k c u -tr ⎛ −P ⎞ P' P λ' ' ' x x x x = + ⎟+ (9.27) ' ⎜ r ⎜ρ ⎟ s' r s P λ ρ ' ⎝ ⎠ ⎛ −P ⎞ P' P λ' ' ' y s' = y ys ⎟ + y + ' ⎜ (9.28) r ⎜ρ ⎟ r P λ ρ ' ⎝ ⎠ Với ảnh liên hợp, ta tìm được : λ' ⎛ P" P" P" ' ⎞ x xr − xs ⎟ + xr = (9.29) ⎜ s" P λ⎝ρ ρ' ⎠ ⎛P" ⎞ P" P λ ' " (9.30) y y y y = − ⎟+ ' ⎜ r ⎜ρ ⎟ s" r s P λ ρ ' ⎝ ⎠ Ta có thể tính được độ phóng đại của ảnh cho bởi toàn đồ, thực vậy từ các hệ thức (9.27) và (9.28), ta suy ra : − λ' P ' ∆ xs' = .∆ x s (9.31) . λ P λ' P ' ∆ y s' = .∆ y s (9.32) . λP Không để ý đến dấu trừ, độ phóng đại của ảnh thực là : λ' P ' ∆ xs' ∆ y s' (9.33) G= = = . λP ∆ xs ∆ys Kết hợp hệ thức (9.25), ta suy ra : −1 P P λ ⎡ ⎤ (9.34) G = ⎢1 − + . ⎥ ρ λ ρ ' ' ⎣ ⎦ Với ảnh liên hợp, ta có : −1 P λP ⎡ ⎤ G = ⎢1 − (9.35) − . ⎥ ρ λ' ρ ' ⎣ ⎦ 6. Ứng dụng. a. Áp dụng vào hiển vi kính học: Ta đã thấyĠ. Do đó nếu khi ghi toàn đồ ta dùng một bước sóng ngắn, thí dụ tia X chẳng hạn, và khi tạo lại ảnh ta dùng một bước sóng lớn hơn, thí dụ ánh sáng thấy được, thì độ phóng đại của kính hiển vi có thể rất lớn.
h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu b- Áp dụng vào ngành giao thoa: to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o c .c . .d o .d o ∑R ∑R ack c u -tr a c k c u -tr (P) (P) θ’ θ ∑’ ∑ (b) (a) H.9.9 Trong các giao thoa kế cổ điển, người ta chỉ có thể thực hiện giao thoa với những sóng phát ra từ cùng một nguồn, nghĩa là phát ra vào cùng một thời điểm. Với phép toàn kýù, ta có thể thực hiện giao thoa với hai sóng ghi vào hai thời điểm khác nhau. (P) ∑’ ∑ H.9.10 Thí dụ ta có thể ghi một sóng phẳng (, gọi là sóng vật, lên toàn đồ bằng cách kết hợp với một sóng qui chiếu (R, giả sử cũng là sóng phẳng. Sau đó ta ghi một lần thứ hai bằng cách nghiêng sóng vật đi một góc nhỏ (sóng (’ trong hình 9.9b) Đem rửa kính ảnh ta được một toàn đồ. Rọi toàn đồ bằng một sóng phẳng (’R gống hệt sóng qui chiếu (R, ta lập lại được pha và cường độ của hai sóng ( và (’. Nhìn qua toàn đồ, trong vùng chung của hai chùm tia, ta thấy các vân giao thoa thẳng, song song, cách đều nhau. Ta có thể giải thích như sau : * Xét lần ghi thứ nhất. Biên độ tạp của sóng qui chiếu (R tại một điểm trên kính ảnh là: a = aoe-jkθy (giả sử góc ( nhỏ) Biên độ của sóng vật là b1 không đổi trên mặt phẳng P. Cường độ tới kính ảnh là : P ∑R θ θ H 9.11 y * 2 2 * I1 = (a + b1) (a + b1) = ⎜a⎜ +b 1 + a b1 + ab1
h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Năng lượng nhận được : to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o c .c . .d o .d o 2 T1b21 * ack c u -tr a c k W1 = T1 ⎜a⎜ + + T1a b1 + T1ab1 c u -tr * Xét lần ghi thứ hai: Biên độ tạp của sóng qui chiếu (’ tại một điểm trên kính ảnh lần lượt là: a = aoe-jkθy b2 = boe-jkαy Suy ra : I2 = (a + b2) (a* + b*2) = ⎜a⎜2 + ⎜b2⎜2 + a*b2 + ab*2 W2 = T2 ⎜a⎜2 + T2 ⎜b2⎜2 + T2a*b2 + T2ab*2 Năng lượng tổng cộng kính ảnh nhận được là : W = W1 + W2 = (T1 + T2) ⎜a⎜2 + T1b12 + T2⎜b2⎜2 + a* (T1b1 + T2b2) + a (T1b1 + T2b*2) Sau khi rửa kính ảnh, hệ số truyền suốt biên độ là : t = to - β (T1b12 + T2 ⎜b2⎜2) - βa* (T1b1 + T2b2) - βa (T1b1 + T2b*2) Rọi toàn đồ bằng sóng (’R giống hệt sóng (R nên biên độ truyền qua là : at = ato - β (T1b12 + T2 ⎜b2⎜2)a - β⎜a⎜2 (T1b1 + T2b2) - βa2 (T1b1 + T2b*2) Để ý tới số hạng thứ 3, ta thấy có sự thành lập lại hai sóng: β|a|2 T1b1 và β|a|2 T2b2 (chỉ khác nhau các hằng số β|a|2 T1và β|a|2 T2) Vân giao thoa mà ta quan sát thấy là do sự hợp của hai sóng này.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.