Quang học sóng – Jean-Marie Brebec

Tệp  Quang học sóng – Jean-Marie Brebec  trình bày các kiến thức cơ bản về quang học sóng.

Nội dung chính bao gồm:

• Giới thiệu sóng ánh sáng: Ánh sáng được mô tả là sóng điện từ. Chương này nêu các khái niệm cơ bản về đặc trưng của nguồn sáng và đầu thu, cấu trúc sóng ánh sáng, biên độ, cường độ, pha và quang lộ.
• Các thí nghiệm: Giới thiệu các hiện tượng quang học không thể giải thích bằng mô hình quang hình học, ví dụ như màu sắc của bản mỏng, nhiễu xạ ánh sáng và các thí nghiệm với laser.
• Khái niệm sóng: Trình bày các ví dụ về sóng (sóng nước, sóng âm), sự truyền tín hiệu (vận tốc truyền, sóng phẳng), và đặc biệt là sóng chạy, phẳng, đơn sắc.
• Bản chất điện từ của ánh sáng: Đề cập đến vận tốc và chiết suất của sóng điện từ trong chân không và các môi trường khác, cũng như cơ chế nhận biết màu sắc của mắt người.
• Nguồn sáng: Mô tả sự phát xạ của nguyên tử, khái niệm đoàn sóng, cấu trúc thời gian của ánh sáng phát ra từ nguồn cổ điển (không kết hợp) và laser (kết hợp), bao gồm thời gian và độ dài kết hợp.
• Sự phân cực của sóng ánh sáng: Giải thích sự phân cực thẳng, phân tích vectơ điện trường và tính chất không phân cực của ánh sáng tự nhiên.
• Cường độ sáng: Định nghĩa cường độ sáng, cách các đầu thu ánh sáng hoạt động và biểu thức cường độ cho sóng đơn sắc, kèm theo ví dụ về hiện tượng phách.
• Biểu diễn vô hướng của sóng ánh sáng: Chứng minh khi nào có thể sử dụng mô hình vô hướng để tính toán cường độ tổng hợp của nhiều sóng ánh sáng.
• Pha của sóng ánh sáng: Thảo luận về pha sóng, tia sáng, hiệu pha giữa hai điểm trên một tia sáng, tính liên tục của pha khi truyền qua các môi trường và qua các điểm hội tụ.
• Quang lộ và Định lý MALUS: Định nghĩa quang lộ, mối liên hệ giữa quang lộ và pha, tính chất trở lại ngược chiều của ánh sáng, và định lý Malus về các mặt sóng trực giao với tia sáng, kèm theo các ví dụ áp dụng về tính toán quang lộ và hệ thức liên hợp.
• Đường cong phổ của một đoàn sóng gần đơn sắc: Mô tả sóng ánh sáng bằng sự chồng chất của nhiều sóng đơn sắc trong một dải phổ, với ví dụ về đường cong phổ dạng Lorentz và dạng chữ nhật, liên hệ giữa độ rộng phổ và thời gian kết hợp.