Bài giảng Vật lý đại cương 1 - Nguyễn Đình Đức

TRѬӠNG ĐҤI HӐC PHҤM VĂN ĐỒNG 
KHOA CѪ BҦN 
BӜ MÔN VẬT LÝ 
 
Biên soҥn: Nguyễn Đình Đức (chủ biên) 
VẬT LÝ ĐҤI CѬѪNG 1 
Tháng 6-2015 
LѬU HÀNH NӜI BӜ 
 TRѬӠNG ĐҤI HӐC PHҤM VĂN ĐỒNG 
KHOA CѪ BҦN 
BӜ MÔN VẬT LÝ 
 
Nguyễn Đình Đức (Chủ biên), Nguyễn Thӏ Kiều Thu, 
Nguyễn Thӏ Thu Thủy, Trần Thӏ Thu Thủy, Đӛ Mѭӡi 
VẬT LÝ ĐҤI CѬѪNG 1 
1. Cѫ hӑc 
2. Nhiệt hӑc 
3. Điện từ hӑc 
4. Quang hӑc sóng 
 VҰT LÝ ĐҤI CѬѪNG 1 
3 
MӨC LӨC 
Phҫn 1: CѪ HӐC 
Chѭѫng 1: CѪ HӐC CHҨT ĐIӆM 
1.1. Đӝng hӑc chҩt điӇm ......................................................................................................... 10 
1.1.1.Những khái niệm mở đầu ................................................................................................ 10 
1.1.2. Một số dҥng chuyển động đặc biệt ................................................................................. 13 
1.2.Đӝng lӵc hӑc chҩt điӇm ................................................................................................... 17 
1.2.1.Các định luұt Newton ....................................................................................................... 17 
1.2.2.Các định lý về động lѭợng ............................................................................................... 19 
1.2.3.Ý nghĩa động lѭợng vƠ xung lѭợng ................................................................................. 20 
1.2.4.Định luұt bảo toƠn động lѭợng ........................................................................................ 20 
1.2.5.Ӭng dụng các định luұt Newton để kháo sát chuyển động ............................................. 21 
1.2.6.Chuyển động tѭѫng đối vƠ nguyên lý tѭѫng đối Galileo ................................................. 23 
1.3.Nĕng lѭӧng ........................................................................................................................ 25 
1.3.1.Công. Công suất .............................................................................................................. 25 
1.3.2.Nĕng lѭợng. Động nĕng .................................................................................................. 26 
1.3.3.Trѭờng lực thế. Thế nĕng trong trѭờng lực thế .............................................................. 28 
1.3.4.Định luұt bảo toƠn cѫ nĕng trong trѭờng lực thế ........................................................... 29 
1.4.Trѭӡng hҩp dүn ................................................................................................................ 30 
1.4.1.Lực vҥn vұt hấn dүn ........................................................................................................ 30 
1.4.2.Định luұt Newton vƠ các ӭng dụng .................................................................................. 30 
1.4.3.Trѭờng hấp dүn ............................................................................................................... 31 
1.4.4.Chuyển động cӫa vұt trong trѭờng hấp dүn cӫa trái đất ................................................. 32 
1.4.5.Các định luұt Keple .......................................................................................................... 33 
BƠi tұp ....................................................................................................................................... 33 
Chѭѫng 2: ĐӜNG LӴC HӐC Hӊ CHҨT ĐIӆM - VҰT RҲN 
2.1. Khối tơm cӫa hӋ chҩt điӇm .............................................................................................. 39 
2.1.1. Định nghĩa ....................................................................................................................... 39 
2.1.2. Vị trí vƠ vұn tốc khối tơm trong hệ toҥ độ Oxyz .............................................................. 39 
2.1.3. Phѭѫng trình chuyển động cӫa khối tơm ........................................................................ 40 
2.2. ChuyӇn đӝng cӫa vұt rҳn ................................................................................................ 40 
2.2.1. Các chuyển động cѫ bản ............................................................................................... 40 
2.2.2. Phѭѫng trình cѫ bản trong chuyển động quay cӫa vұt rắn ........................................... 40 
2.3. Đӏnh luұt bҧo toƠn moment đӝng lѭӧng ...................................................................... 43 
2.3.1.Moment động lѭợng cӫa một hệ chất điểm ..................................................................... 43 
2.3.2. Định lý về moment động lѭợng ....................................................................................... 44 
2.3.3.Định luұt bảo toƠn moment động lѭợng .......................................................................... 44 
BƠi tұp ....................................................................................................................................... 45 
Chѭѫng 3: CѪ HӐC CHҨT LѬU 
3.1.Nhӳng khái niӋm cѫ bҧn .................................................................................................. 47 
3.2.Tƿnh hӑc chҩt lѭu ............................................................................................................. 47 
3.2.1.Áp suất ............................................................................................................................ 47 
3.2.2.Công thӭc cѫ bản cӫa tĩnh học chất lѭu ......................................................................... 47 
3.3. Đӝng lӵc hӑc chҩt lѭu lỦ tѭởng .................................................................................... 48 
3.3.1. Định luұt bảo toƠn dòng .................................................................................................. 48 
3.3.2. Định luұt Becnoulli ......................................................................................................... 49 
Cơu hỏi vƠ bƠi tұp ..................................................................................................................... 50 
 VҰT LÝ ĐҤI CѬѪNG 1 4 
Phҫn 2: NHIӊT HӐC 
Chѭѫng 4: ĐӜNG HӐC PHỂN TӰ 
4.1. Phѭѫng trình trạng thái khí lỦ tѭởng............................................................................. 52 
4.1.1.Khí lý tѭởng ...................................................................................................................... 52 
4.1.2.Phѭѫng trình trҥng thái khí lý tѭởng................................................................................ 52 
4.2. Thuyết đӝng hӑc phơn tӱ khí lỦ tѭởng .......................................................................... 53 
4.2.1. Các phơn tử trong chất khí.............................................................................................. 53 
4.2.2. Thuyết động học phơn tử ................................................................................................ 53 
4.2.3. Phѭѫng trình cѫ bản cӫa thuyết động học phơn tử ........................................................ 54 
4.2.4. Hệ quả ............................................................................................................................ 55 
BƠi tұp ....................................................................................................................................... 56 
Chѭѫng 5: NHIӊT ĐӜNG LӴC HӐC 
5.1.Nguyên lỦ thӭ nhҩt cӫa nhiӋt đӝng lӵc hӑc ................................................................... 58 
5.1.1. Nhiệt, công, nội nĕng ..................................................................................................... 58 
5.1.2. Nguyên lý thӭ nhất cӫa nhiệt động lực học .................................................................... 58 
5.1.3. Ӭng dụng nguyên lý thӭ nhất để nghiên cӭu các quá trình cơn bằng cӫa khí lý 
tѭởng60 
5.2. Nguyên lỦ thӭ hai cӫa nhiӋt đӝng lӵc hӑc .................................................................... 65 
5.2.1. Quá trình thuұn nghịch vƠ quá trình không thuұn nghịch ............................................... 65 
5.2.2. Nguyên lý thӭ hai cӫa nhiệt động lực học ...................................................................... 65 
5.2.3. Chu trình Cacnô ............................................................................................................. 66 
BƠi tұp ....................................................................................................................................... 68 
Phҫn 3: ĐIӊN TӮ HӐC 
Chѭѫng 6: TRѬӠNG TƾNH ĐIӊN ........................................................................................... 71 
6.1. Các khái niӋm mở đҫu .................................................................................................... 71 
6.2. Đӏnh luұt Coulomb ........................................................................................................... 71 
6.2.1. Định luұt Coulomb trong chơn không .............................................................................. 71 
6.2.2. Định luұt Coulomb trong các môi trѭờng ........................................................................ 72 
6.3. ĐiӋn trѭӡng - Vectѫ cѭӡng đӝ điӋn trѭӡng ................................................................. 72 
6.3.1. Khái niệm ....................................................................................................................... 72 
6.3.2. Vectѫ cѭờng độ điện trѭờng .......................................................................................... 72 
6.3.3. Nguyên lý chồng chất điện trѭờng .................................................................................. 73 
6.4. ĐiӋn thông ........................................................................................................................ 74 
6.4.1. Đѭờng sӭc điện trѭờng .................................................................................................. 74 
6.4.2. Điện thông (Thông lѭợng điện trѭờng) ........................................................................... 74 
6.4.3. Điện dịch thông (thông lѭợng cảm ӭng điện) ................................................................. 75 
6.5. Đӏnh lỦ Gauss ................................................................................................................... 76 
6.5.1. Phát biểu ........................................................................................................................ 76 
6.5.2. Ӭng dụng ........................................................................................................................ 76 
6.6. ĐiӋn thế ............................................................................................................................. 78 
6.6.1. Công cӫa lực tĩnh điện-tính chất thế cӫa trѭờng tĩnh điện ............................................. 78 
6.6.2. Thế nĕng cӫa điện tích điểm trong điện trѭờng.............................................................. 78 
6.6.3. Điện thế- Hiệu điện thế ................................................................................................... 79 
6.6.4. Mặt đẳng thế .................................................................................................................. 80 
6.7. Liên hӋ giӳa vectѫ E vƠ điӋn thế V ................................................................................ 81 
6.7.1. Hệ thӭc giữa E và V ........................................................................................................ 81 
6.7.2. Áp dụng ........................................................................................................................... 81 
6.8. Vұt dүn .............................................................................................................................. 82 
6.8.1. Điều kiện cơn bằng tĩnh điện........................................................................................... 82 
6.8.2. Tính chất cӫa vұt dүn mang điện .................................................................................... 82 
 VҰT LÝ ĐҤI CѬѪNG 1 
5 
6.8.3. Hiện tѭợng điện hѭởng .................................................................................................. 82 
6.8.4. Tụ điện. Điện dung tụ điện .............................................................................................. 83 
6.8.5. Điện dung cӫa một số loҥi tụ điện ................................................................................... 83 
6.9. Chҩt điӋn môi.................................................................................................................... 84 
6.9.1. Hiện tѭợng phơn cực điện môi ....................................................................................... 84 
6.9.2. Điện môi có phơn tử phơn cực vƠ điện môi có phơn tử không tự phơn cực .................. 84 
BƠi tұp ....................................................................................................................................... 85 
Chѭѫng 7: DọNG ĐIӊN KHỌNG ĐӘI 
7.1. Các khái niӋm cѫ bҧn ...................................................................................................... 87 
7.1.1. Dòng điện ....................................................................................................................... 87 
7.1.2. Cѭờng độ dòng điện ....................................................................................................... 87 
7.1.3. Mұt độ dòng điện ............................................................................................................ 87 
7.2. Đӏnh luұt Ohm đối vӟi đoạn mạch thuҫn điӋn trở ........................................................ 88 
7.2.1. Phát biểu định luұt .......................................................................................................... 88 
7.2.2. Điện trở cӫa vұt dүn đồng chất. Điện trở suất ................................................................ 89 
7.2.3. Dҥng vi phơn cӫa định luұt Ohm ..................................................................................... 89 
 7.3. Nguӗn điӋn. Đӏnh luұt Ohm tәng quát .......................................................................... 90 
7.3.1. Nguồn điện ...................................................................................................................... 90 
7.3.2. Suất điện động. Định luұt Ohm tổng quát ....................................................................... 91 
7.4. Các đӏnh luұt Kirchhoff .................................................................................................... 92 
BƠi tұp ....................................................................................................................................... 94 
Chѭѫng 8: TӮ TRѬӠNG CӪA DọNG ĐIӊN KHỌNG ĐӘI 
 8.1. Tѭѫng tác tӯ cӫa dòng điӋn - Đӏnh luұt Ampère (Ampe) ........................................... 96 
8.1.1. Tѭѫng tác từ cӫa dòng điện .......................................................................................... 96 
8.1.2. Định luұt Ampère (Ampe) ................................................................................................ 96 
8.2. Tӯ trѭӡng, vectѫ cҧm ...  vào cỡ chu kỳ d của mҥng tinh thể; 
chùm tia X sẽ bị nhiễu xҥ tҥi các nút mҥng, tuy 
nhiên theo phương phҧn xҥ gương (góc phҧn xҥ 
bằng góc tới) ta mới quan sát được hiện tượng 
nhiễu xҥ vì cưӡng độ tia nhiễu xҥ theo phương này 
là lớn nhất (hình 9-21). 
 Hiệu quang trình giữa hai tia phҧn xҥ trên hai lớp liên tiếp là: r = 2dsin 
Theo (9-23), vị trí các cực đҥi chính được xác định bӣi điều kiện 2dsin = k hay 
d2
ksin  
 (9-25) 
 (9-25) gọi là công thức Bragg. Công thức này rất quan trọng trong việc nghiên 
cứu cấu trúc các tinh thể bằng tia X. Nếu biết được k,  và đo được thì tính được d, 
k= -1 k= -2 k=1 k=2 k= 0 
1 2 3 1 2 3 3 2 1 3 2 1 123 
Hình 9-20 
d 
Hình 9-21 
QUANG HỌC 
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 
125 
nghĩa là xác định được cấu trúc tinh thể. Ví dụ tinh thể muối ĕn (NaCl), ngưӡi ta tính 
được d = 2,814.10-8cm. 
§ 9.4. SӴ PHÂN CӴC ỄNH SỄNG 
9.4.1. Ánh sáng tӵ nhiên vƠ ánh sáng phơn cӵc 
 a. Ễnh sáng tӵ nhiên 
 Nguyên tử của nguồn phát xҥ phát ra ánh sáng dưới dҥng những đoàn sóng điện 
từ nối tiếp nhau. Trong mỗi đoàn sóng đó vectơ cưӡng độ điện trưӡng E luôn dao 
động theo một phương xác định, vuông góc với tia sáng (hình 9-22a). Do tính chất hỗn 
loҥn của chuyển động bên trong nguyên tử nên các đoàn sóng do một nguyên tử phát 
ra có thể dao động theo mọi phương khác nhau đối với tia sáng, ngoài ra, nguồn điểm 
ta xét dù nhỏ cũng gồm rất nhiều nguyên tử . Do đó ánh sáng tự nhiên có vectơ cưӡng 
độ điện trưӡng E dao động một cách đều đặn theo tất cҧ mọi phương vuông góc với 
tia sáng (hình 9-22b). 
 b. Ánh sáng phân cӵc 
Thực nghiệm chứng tỏ rằng khi ánh sáng tự nhiên đi qua môi trưӡng bất đẳng hướng về 
mặt quang học, trong điều kiện nào đó ánh sáng ló ra khỏi môi trưӡng đó có vectơ E dao 
động theo một phương xác định. 
Ánh sáng có vectơ cường độ điện trường E dao động theo một phương xác định được 
gọi là ánh sáng phân cực thẳng hay phân cực toàn phần. 
Hình 9-23a, 9-23b biểu diễn ánh sáng phân cực thẳng hay phân cực toàn phần, trong đó (Q) là 
mặt phẳng phân cực, (P) là mặt phẳng dao động. 
 c. Thí nghiệm. Đӏnh luұt Malus 
  Dùng tinh thể tuamalin T1 cắt thành một bҧn mặt song song 
sao cho hai mặt bên song song với một phương đặc biệt OO’ gọi là 
trục quang học của tinh thể . Chiếu chùm ánh sáng tự nhiên, đơn sắc, 
song song đến vuông góc với mặt bҧn T1 tҥi I và theo dõi cưӡng độ 
S 
O 
O’ 
I S’ 
T1 
Hình 9-24 
Hình 9-23 
E
Tia sáng 
Tia sáng 
a) b) 
Hình 9-22 
a) b) 
E
P 
Q 
 QUANG HỌC 
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 
126 
chùm tia IS’ ló ra khỏi bҧn. Quay bҧn T1 quanh phương truyền SS’ 
thì thấy cưӡng độ chùm tia ló IS’ không thay đổi (hình 9-24). 
 Đặt tiếp một bҧn thứ hai T2 (giống hệt 
bҧn T1) vuông góc với đưӡng truyền của tia ló 
. Khi quay bҧn T2 quanh đưӡng truyền của tia 
sáng, ta thấy độ sáng tia ló ra khỏi bҧn T2 thay 
đổi, phụ thuộc vào góc quay giữa quang trục 
của hai bҧn (hình 9-25). Cưӡng độ sáng cực 
đҥi khi hai quang trục song song nhau và bằng 
0 khi hai quang trục vuông góc nhau. 
 Đӏnh luұt Malus 
Ánh sáng tự nhiên truyền qua hai bản tumalin có quang trục hợp với nhau một góc thì 
cường độ sáng nhận được tỉ lệ với cos2 
Gọi I0 là cưӡng độ chùm ánh sáng tới bҧn tuamalin T2 , I là cưӡng độ chùm ánh sáng 
nhận được, ló ra khỏi bҧn T2, ta có công thức của định luật Malus: 
 I = I0 cos2 (9-26) 
Bҧn T1 biến đổi ánh sáng tự nhiên thành ánh sáng phân cực gọi là bản phân cực 
Bҧn T2 cho biết ánh sáng tới nó là ánh sáng tự nhiên hay ánh sáng phân cực nên gọi là 
bản phân tích. 
Trong nhiều trưӡng hợp, ánh sáng tự nhiên đi qua môi trưӡng đặc biệt nào đó vẫn cho 
vectơ E dao động theo mọi phương vuông góc với tia sáng nhưng có phương mҥnh có 
phương yếu. Trưӡng hợp này gọi là ánh sáng phân cực một phần. 
9.4.2. Sӵ phơn cӵc ánh sáng do phản xҥ, khúc xҥ - Đӏnh luұt Brewster 
Sự phân cực ánh sáng cũng xҧy ra khi ánh sáng tự nhiên phҧn xҥ, khúc xҥ trên mặt phân 
cách giữa hai môi trưӡng. 
Chùm ánh sáng tự nhiên, song song, đơn sắc chiếu vào mặt phân cách giữa hai môi 
trưӡng (ví dụ không khí-thuỷ tinh) dưới góc tới i. Đặt bҧn tumalin T1 trên đưӡng truyền của 
tia phҧn xҥ, bҧn tumalin T2 trên đưӡng truyền của tia khúc xҥ (hình 9-26). 
Quay bҧn T1 quanh tia phҧn xҥ thì thấy cưӡng độ tia ló sau T1 tĕng, giҧm một cách đều 
đặn, tuy nhiên giá trị cực tiểu của cưӡng độ sáng khác không. Quay T2 quanh tia khúc xҥ ta 
cũng có kết quҧ tương tự 
 Vậy tia phҧn xҥ và tia khúc xҥ là những tia phân 
cực một phần. Thực nghiệm cho thấy rằng khi thay đổi 
góc tới i thì mức độ phân cực của tia phҧn xҥ cũng thay 
đổi. Tia phҧn xҥ sẽ là ánh sáng phân cực toàn phần khi 
góc tới i thoҧ mãn định luật Brewster sau đây: 
 tgiB = n21 (9-27) 
Trong đó: iB gọi là góc Brewster, n21 là chiết suất tỉ đối của môi trưӡng 2 đối với môi trưӡng 
1. Chú ý: 
I0 I 
O2 O1 
S 
O1’ 
I 
T1 
O’2 
T2 
Hình 9-25 
T1 
Hình 9-26 
T2 
I 
i 
S 
K.Khí 
T.Tinh 
QUANG HỌC 
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 
127 
 - Tia khúc xҥ không bao giӡ là ánh sáng phân cực toàn phần. 
 - Khi i = iB thì tia khúc xҥ bị phân cực mҥnh nhất và vuông góc với tia phҧn xҥ. 
9.4.3. Sӵ phân cӵc ánh sáng do lưӥng chiӃt 
 a. Hiện tưӧng lưӥng chiӃt 
 Nĕm 1670, Batolinus phát hiện ra rằng nếu đặt một 
khối tinh thể bĕng lan (CaCO3) lên dòng chữ, khi nhìn qua 
khối tinh thể thì thấy 2 dòng chữ. Như vậy, mỗi tia sáng đi 
từ một điểm của dòng chữ qua khối tinh thể bị tách thành 2 
tia khúc xҥ khác nhau và ló ra ngoài cho ta 2 ҧnh của điểm 
đó (hình 9-27). Vậy khối tinh thể bĕng lan phҧi có chiết suất 
khác nhau đối với 2 tia sáng tuyền trong đó. Tính chất này 
gọi là tính lưỡng chiết của tinh thể bĕng lan. Thực nghiệm 
chứng tỏ rằng trừ tinh thể NaCl còn phần lớn các tinh thể 
khác đều có tính lưỡng chiết hay nói khác đó là những tinh 
thể dị hướng. 
 Tinh thể bĕng lan là khối hình thoi 6 mặt, các mặt hình 
thoi đều có cҥnh bằng nhau và có các góc ӣ đỉnh 101052’ và 
78008’. Trong các đỉnh của tinh thể có 2 đỉnh đặc biệt A và 
A’ đối diện nhau tҥo bӣi 3 góc bằng nhau và bằng 101052’. 
Đưӡng chéo AA’ gọi là quang trục (trục quang học) của tinh 
thể (hình 9-28), Bất kỳ đưӡng thẳng nào song song với AA’ 
đều được gọi là quang trục của tinh thể. 
 b. Sӵ phơn cӵc toƠn phần do lưӥng chiӃt 
+Tia thưӡng, tia bất thưӡng 
Chiếu tia sáng tự nhiên đến vuông góc với một mặt bên của tinh thể CaCO3. Thực 
nghiệm chứng tỏ rằng tҥi điểm tới I tia sáng bị tách thành 2 tia khúc xҥ khác nhau (hình 5-8): 
- Tia tuân theo định luật khúc xҥ gọi là tia thưӡng. 
Trong trưӡng hợp này vì góc tới i = 0 nên tia thưӡng 
ló ra khỏi tinh thể đi thẳng, không đổi phương. 
- Tia không tuân theo định luật khúc xҥ gọi là tia bất 
thưӡng (còn gọi là tia e). Trong trưӡng hợp này dù 
góc tới i = 0 nhưng góc khúc xҥ r của nó khác 
không. Tia bất thưӡng không nằm trong mặt phẳng 
tới. Khi ló khỏi tinh thể, tia bất thưӡng song song 
với tia thưӡng. 
 + Tính chất tia thưӡng vƠ tia bất thưӡng 
 Hai tia thưӡng và bất thưӡng có độ lệch khác nhau trong tinh thể bĕng lan là vì chiết 
suất của nó thay đổi theo phương truyền. Thực nghiệm chứng tỏ rằng: 
101052’ 
78008’ 
A 
A’ 
Hình 9-28 
Tia e 
Tia O S 
A 
A’ 
I 
Hình 9-29 
TON PHOT 
Hình 9-27 
 QUANG HỌC 
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 
128 
- Đối với tia thưӡng, chiết suất của bĕng lan không phụ thuộc vào phương truyền của nó và có 
giá trị không đổi n0 = 1,658. Do đó vận tốc tốc truyền của tia thưӡng là v0 = c/n0 cũng không 
phụ thuộc vào phương truyền . 
- Đối với tia bất thưӡng, chiết suất của bĕng lan phụ thuộc phương truyền của tia đó và có giá 
trị thay đổi từ ne = 1,486 đến 1,658 (phương truyền vuông góc với quang trục) . Do đó ve = 
c/ne phụ thuộc vào phương truyền. 
 Vì n0 > ne nên v0 < ve nghĩa là đối với tinh thể bĕng lan, tia thưӡng truyền chậm hơn tia 
bất thưӡng. Đặc biệt nếu tia sáng truyền trong tinh thể theo phương song song với quang trục 
sẽ không bị tách thành hai tia (vận tốc của 2 tia là như nhau). 
 Mặt khác, thí nghiệm cũng chứng tỏ rằng cҧ 2 tia thưӡng và bất thưӡng là 2 tia phân cực 
toàn phần: 
- Tia thưӡng có vectơ E dao động vuông góc với mặt phẳng chứa nó và quang trục của tinh 
thể. Mặt phẳng này gọi là mặt phẳng chính đối với tia thưӡng. 
- Tia bất thưӡng có vectơ E nằm trong mặt phẳng chứa tia đó với quang trục chính. Mặt 
phẳng này gọi là mặt phẳng chính của tia bất thưӡng. 
9.4.4. Các loҥi kính phơn cӵc 
 Kính phân cực là các dụng cụ dùng để biến ánh sáng tự nhiên thành ánh sáng phân cực. 
Đôi khi còn sử dụng như kính phân tích để nghiên cứu trҥng thái phân cực của ánh sáng. 
 a. Bản polaroid 
 Bҧn polaroid là loҥi kính phân cực đặc biệt được chế tҥo mới đây. Nó là bҧn xenluyloid, 
mặt trên có phủ một lớp tinh thể rất mỏng định hướng (tinh thể sunfat iod kinin) có tính lưỡng 
sắc mҥnh. Thực nghiệm chứng tỏ rằng một bҧn tinh thể mỏng herapolid 0,1mm có thể hấp thu 
hoàn toàn tia thưӡng và cho ánh sáng phân cực toàn phần đi qua. Bҧn polaroid được sử dụng 
rộng rãi trong các đèn pha xe ôtô để chống loá mắt ngưӡi lái xe khi có đèn pha xe ô tô đi 
ngược chiều. Ngưӡi ta dán những bҧn polaroid lên kính đèn pha và kính chắn gió của xe sao 
cho quang trục của những bҧn này song song nhau và nghiêng một góc 450 so với mặt đất. 
Như vậy hai ô tô chҥy ngược chiều nhau thì quang trục của các bҧn polaroid của hai xe sẽ bắt 
chéo nhau. Do đó ánh đèn pha của xe thứ nhất qua bҧn polaroid sẽ trӣ thành ánh sáng phân 
cực toàn phần và không thể lọt vào mắt của ngưӡi lái xe thứ hai chҥy ngược lҥi. Còn ngưӡi 
lái xe thứ hai vẫn nhìn thấy ánh sáng phân cực do đèn pha xe mình phát ra vì ánh sáng phân 
cực đó sau khi phҧn xҥ trên các vật chướng ngҥi (cột đèn, xe ô tô thứ nhất) vẫn dao động 
song song với quang trục của bҧn polaroid trên xe nên lọt vào mắt ngưӡi lái xe mà không bị 
loá mắt (đối với ngưӡi lái xe thứ nhất cũng vậy). 
 b. Lĕng kính Nicol 
 Nĕm 1828, Nicol là ngưӡi đầu tiên chế tҥo ra 
dụng cụ phân cực ánh sáng dựa trên hiện tượng 
lưỡng chiết, dụng cụ mang tên lĕng kính Nicol. 
Lĕng kính Nicol gồm gồm hai lĕng kính bằng tinh 
thể bĕng lan dán lҥi với nhau bằng lớp keo Canada 
có chiết suất 1,550 (hình 9-30). Hình 9-30 
C 
220 680 
480 72026’
Tia O 
Tia e 
A 
A' 
C' 
QUANG HỌC 
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 
129 
 Khi chiếu chùm ánh sáng tự nhiên qua nicol thì sau nicol ta được chùm ánh sáng phân 
cực toàn phần có vectơ cưӡng độ điện trưӡng dao động trong mặt phẳng chính của tia bất 
thưӡng. 
 c. Lĕng kính ghép từ đá bĕng lan vƠ thuỷ tinh 
 Lĕng kính bĕng lan được cắt sao cho quang trục của nó song 
song với mặt ghép (vuông góc với mặt phẳng hình vẽ), ghép với 
lĕng kính thủy tinh (hình 9-31). Tia sáng tự nhiên đi từ thuỷ tinh 
vào đá bĕng lan bị tách thành hai tia: Tia bất thưӡng hầu như không 
bị lệch khi đi qua mặt ghép vì chiết suất thuỷ tinh ntt = 1,49 rất gần 
với chiết suất ne = 1,486 của đá bĕng lan; tia thưӡng bị lệch rất 
nhiều. 
 Lĕng kính loҥi này cho phép tҥo ra 2 tia phân cực thẳng tách xa nhau và phân cực trong 
2 mặt phẳng vuông góc nhau. 
 
CÂU HӒI VÀ BÀI TҰP 
9.1. Ánh sáng đơn sắc đi từ chân không vào môi trưӡng có chiết suất n thì đҥi lượng nào sau 
đây thay đổi hoặc không thay đổi: vận tốc, bước sóng, tần số ? 
9.2.Khoҧng cách vân trong thí nghiệm Young sẽ thay đổi như thế nào nếu thay ánh 
sáng xanh có  = 5.10-5cm bằng ánh sáng đỏ có  = 6,5.10-5cm ? 
ĐS: i2 = 1,3i1 
9.3. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, chiếu sáng khe S bằng ánh sáng 
trắng (0,4m  0,75 m). Hãy tìm tất cҧ các bước sóng của ánh sáng thấy 
được cho cực đҥi giao thoa trùng với cực đҥi giao thoa bậc k = 10 của ánh sáng 
xanh có  = 5.10-5cm. 
ĐS: Có 5 bức xạ 0,71m; 0,63m; 0,55m; (0,50m); 0,45m; 0,42m 
9.4. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau 1mm, khoҧng 
cách từ hai khe đếm màn là 1m. Nguồn sáng phát ra hai bức xҥ 1 = 0,4m và 2 
chưa biết. Quan sát thấy vân sáng bậc 6 của bức xҥ 1 trùng với vân sáng bậc 4 
của bức xҥ 2. 
 a) Tính 2 
 b) Tính khoҧng cách từ vân sáng bậc 5 của bức xҥ 1 đến vân sáng bậc 9 của bức 
xҥ 2. 
ĐS: a) 2 = 0,6m; b) 3,4mm 
9.5. Dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng  chiếu vào hai khe hẹp song song trong thí 
nghiệm Young. Hai khe cách nhau a = 0,5mm, màn M đặt cách hai khe D = 1m ta 
thu được hệ vân giao thoa. Tính khoҧng cách vân và bước sóng ánh sáng. Biết vân 
sáng bậc 5 cách vân sáng trung tâm một khoҧng y5 = 6mm. 
Thuỷ tinh 
Hình 9-31 
Tia O 
Tia e 
 QUANG HỌC 
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 
130 
ĐS: a) i = 1,2m;  =0,6m 
9.6. Nguồn điểm đơn sắc có  = 0,5m đặt trên trục một lỗ tròn đưӡng kính d = 2mm 
khoét trên một màn chắn sáng, khoҧng cách từ nguồn tới lỗ là 1m. Điểm P nằm 
trên trục và cách mặt lỗ về phía sau một khoҧng 1m. Tҥi P sáng hay tối ? 
ĐS:n=4, tối 
9.7. Nguồn điểm đơn sắc S có  = 0,5m đặt cách màn ҧnh một khoҧng SC0, tҥi trung 
điểm của đoҥn SC0 đặt một màn chắn sáng khoét một lỗ tròn đưӡng kính 1mm. 
Hỏi SC0 phҧi bằng bao nhiêu để từ S chỉ vẽ được 1 đới Fresnel. 
ĐS:2m 
9.8. Một chùm tia sáng song song đơn sắc bước sóng  = 0,5m chiếu vuông góc trên 
một màn chắn sáng có khoét một khe hẹp bề rộng 2.10-3cm, sau khe đặt một thấu 
kính hội tụ tiêu cự 0,5m. Tính bề rộng của vân sáng trung tâm trên màn ҧnh đặt ӣ 
tiêu diện của thấu kính. 
ĐS: 25mm 
9.9. Một chùm tia đơn sắc có bước sóng  = 0,589m (ánh sáng vàng của natri) chiếu 
vào cách tử nhiễu xҥ có chu kỳ 2m 
 a) Xác định số vҥch cực đҥi chính tối đa cho bӣi cách tử. 
 b) Tìm bước sóng cực đҥi có thể quan sát được trong quang phổ cho bӣi cách tử 
đó. 
ĐS: a) 7vạch; b) 2m 
9.10 Một chùm tia sáng đơn sắc, song song bước sóng  = 0,5m chiếu vuông góc vào 
cách tử nhiễu xҥ. Sau cách tử đặt một thấu kính hội tụ tiêu cự 1m, màn quan sát 
đặt tҥi tiêu diện của thấu kính. Khoҧng cách giữa hai vҥch cực đҥi chính của 
quang phổ bậc 1 là l = 0,202m. Hãy tính: 
 a) Chu kỳ của cách tử và số vҥch trên 1cm 
 b) Số vҥch cực đҥi chính tối đa cho bӣi cách tử 
 c) Góc nhiễu xҥ ứng với vҥch quang phổ ngoài cùng 
ĐS: a)4,95m , 2020vạch/cm; b)Nmax = 19; c) max = 65030' 
9.11. Ánh sáng phҧn chiếu trên một mặt thủy tinh đặt trong không khí sẽ bị phân cực 
toàn phần khi góc khúc xҥ r = 300. Tìm chiết suất của loҥi thủy tinh nói trên. 
ĐS: n = 1,73 
9.12. Chùm ánh sáng phân cực thẳng có bước sóng trong chân không là 0,65m chiếu 
vuông góc với quang trục của một tinh thể bĕng lan. Tính bước sóng tia thưӡng và 
tia bất thưӡng trong tinh thể. Biết chiết suất của bĕng lan đối với tia thưӡng là n0 = 
1,66 và đối với tia bất thưӡng là ne = 1,49. 
ĐS: 0 = 0,392m, e = 0,436m 
 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Lương Duyên Bình, Vật lý đại cương, tập 1, 2, 3. Nhà xuất bản Giáo dục, 1997. 
2. Lê Vĕn, Vật lý phân tử và nhiệt học, Nhà xuất bản Giáo dục, 1997. 
3.Đặng Thị Mai, Quang học, Nhà xuất bản Giáo dục, 1998. 
4. Huỳnh Huệ, Quang hoc, Nhà xuất bản Giáo dục, 1981 
4. Đặng Thị Mai, Nguyễn Phúc Thuần, Lê Trọng Tường, Bài tập Vật lý đại cương, Nhà xuất bản 
Giáo dục, 2001. 
5. I.E.Irôđôp, I.V.Xaveliep, O.I.Damsa, Tuyển tập các bài tập vật lý đại cương (bản dịch của 
Nguyễn Quang Hậu, Lương Dyên Bình), Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà 
Nội, 1980