Sách công thức ánh sáng/Khuếch xạ

Khuếch xạ là hiện tượng quan sát được khi sóng lan truyền qua khe nhỏ hoặc mép vật cản (rõ nhất với các vật cản có kích thước tương đương với bước sóng), trong đó sóng bị lệch hướng lan truyền, lan toả về mọi phía từ vị trí vật cản, và tự giao thoa với các sóng khác lan ra từ vật cản. Hiện tượng nhiễu xạ đã được quan sát với mọi loại sóng, như âm thanh, sóng nước, sóng điện từ (như ánh sáng hay sóng radio), hay các hạt thể hiện tính chất sóng thông qua lưỡng tính sóng hạt.

Thí nghiệm Young

Mô hình giao thoa hệ 2 khe trong thí nghiệm Young và hình ảnh giao thoa thu được

Đây là hình ảnh ghi nhận được trong thí nghiệm của Young. Hình ảnh giao thoa thu được trên màn ảnh đặt song song và sau hai khe hẹp sát gần nhau. Ảnh giao thoa thu được là các vân sáng tối xen kẽ song song nhau.

Các vạch sáng tương ứng với cực đại giao thoa (hai sóng tăng cường) là nơi thỏa mãn điều kiện:

\!d\sin \theta _{n}=n\lambda

Còn các vạch tối là nơi mà 2 sóng dập tắt lẫn nhau và phải thỏa mãn điều kiện:

\!d\sin \theta _{n}=\left(n+{\frac {1}{2}}\right)\lambda

Nếu tính theo điều kiện xấp xỉ góc nhỏ thì điều kiện của vân sáng sẽ là:

{\frac {n\lambda }{d}}={\frac {x}{L}}\quad \Leftrightarrow \quad {n}{\lambda }={\frac {xd}{L}}\;,

Ở đây:

λ là bước sóng ánh sáng,

d khoảng cách giữa hai khe,

n bậc giao thoa (n = 0 khi ở vân sáng trung tâm),

x khoảng cách từ vị trí vân sáng đến vân trung tâm,

L khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn quan sát,

θ_n tọa độ góc của điểm khảo sát.

Phân cực

Xem trang sách: Phân cực

Các sóng ngang đều là có phân cực theo phương nào đó trong mặt phẳng vuông góc với phương lan truyền. Phân cực có thể có nhiều dạng.

Chỉ nằm theo một phương cố định vuông góc với phương lan truyền.
Phân cực xoay, từ xoay tròn đến không quy tắc.

Có những sóng có dao động tròn, kết hợp cả sóng ngang và sóng dọc. Ví dụ: sóng nước với các phân tử nước trên bề mặt dao động xoay tròn theo hình elíp.

Phân cực của sóng điện từ ở dải bước sóng mà tính hạt photon thể hiện rõ hơn thì bị phân cực photon ngẫu nhiên che mất, và chỉ hiện ra khi lọc bằng kính phân cực.