imported>InternetArchiveBot: Add 1 book for Wikipedia:Thông tin kiểm chứng được (20250705)) #IABot (v2.0.9.5) (GreenC bot

2025-07-05T23:21:56Z

Add 1 book for Wikipedia:Thông tin kiểm chứng được (20250705)) #IABot (v2.0.9.5) (GreenC bot

Trang mới

[[Tập tin:Interferometer vi.svg|thumb|300px|Hình 1. Đường đi của các chùm tia sáng qua [[giao thoa kế Michelson]]. Hai chùm tia sáng xuất phát từ cùng một nguồn sáng, đi theo hai đường khác nhau, rồi gặp nhau tại bề mặt một gương bán mạ trước khi đi vào máy thu. Chúng có thể giao thoa cộng hưởng (làm tăng [[cường độ sáng]]) nếu chúng [[cùng pha]] khi gặp nhau, hoặc giao thoa triệt tiêu (làm cường độ sáng yếu đi) nếu chúng [[ngược pha]] khi gặp nhau, tùy thuộc vào khoảng cách giữa các gương.]]

'''Giao thoa kế''' là dụng cụ cho phép thực hiện các [[thí nghiệm vật lý|thực nghiệm vật lý]] trong đó [[sóng]], thường là [[sóng điện từ]], được [[nguyên lý chồng chập|chồng chập]] để tạo nên hiện tượng [[giao thoa]], từ đó thu được thông tin về sóng và các hệ thống vật lý liên quan.<ref>{{chú thích sách |last = Bunch |first = Bryan H |first2 = Alexander |last2 = Hellemans |title = The History of Science and Technology |publisher = Houghton Mifflin Harcourt |date = April 2004 |page = 695 |url = https://books.google.com/?id=MlQ7NK9dw7IC&pg=PA695 |isbn = 978-0-618-22123-3}}</ref> Các kỹ thuật sử dụng giao thoa kế, hay '''đo giao thoa''', là những phương pháp thực nghiệm quan trọng trong [[thiên văn học]], [[cáp quang]], [[khoa đo lường]], [[hải dương học]], [[địa chấn học]], [[phổ học]] (và ứng dụng của nó trong [[hóa học]]), [[cơ học lượng tử]], [[vật lý hạt nhân]] và [[vật lý hạt]], [[vật lý plasma]], [[viễn thám]], [[tương tác sinh học phân tử]], [[vi lưu]], [[quang trắc]], và nhiều lĩnh vực khác.<ref name=HariharanBasics2007>{{chú thích sách|last=Hariharan|first=P.|title=Basics of Interferometry|url=https://archive.org/details/basicsofinterfer0000hari_j8r4|date=2007|publisher=Elsevier Inc.|isbn=0-12-373589-0}}</ref>{{rp|1–2}}

Các giao thoa kế được sử dụng rộng rãi trong khoa học và trong công nghiệp để đo những sự dịch chuyển nhỏ, đo thay đổi về [[chiết suất]] và xác định các bất thường trên bề mặt. Trong một giao thoa kế, ánh sáng được phát ra từ một nguồn, sau đó được tách thành hai chùm tia đi theo hai [[quang trình]] khác nhau, rồi cuối cùng được gặp nhau để tạo nên [[vân giao thoa]]. Vân giao thoa cho thông tin về sự khác biệt trong độ dài quang trình. Trong khoa học, các giao thoa kế được dùng để đo [[độ dài]] và hình dạng của các thiết bị quang học đến độ chính xác cỡ [[nanomét]]; chúng thuộc vào loại dụng cụ đo [[chiều dài]] có độ chính xác cao nhất. Trong [[phổ học biến đổi Fourier]], chúng được dùng để phân tích ánh sáng chứa các đặc trưng hấp thụ hay phát xạ liên quan đến một [[hóa chất]] hoặc hỗn hợp các chất. Trong thiên văn học, [[giao thoa kế thiên văn]] gồm hai hoặc nhiều [[kính viễn vọng]] cung cấp tín hiệu có thể được chồng chập lại, để tạo ra hình ảnh có độ phân giải tương đương với kính viễn vọng có đường kính bằng kích thước của giao thoa kế.

==Nguyên lý==
[[Tập tin:Michelson interferometer fringe formation multilingual.svg|thumb|300px|Hình 2. Vân giao thoa hình thành trong [[giao thoa kế Michelson]]]]
[[Tập tin:Colored and monochrome fringes.png|thumb|225px|Hình 3. Vân màu và vân đơn sắc trong một giao thoa kế Michelson: (a) Vân của [[ánh sáng trắng]] khi hai chùm tia khác nhau về số lần đảo pha; (b) Vân của ánh sáng trắng khi hai chùm tia giống nhau về số lần đảo pha; (c) Vân của ánh sáng đơn sắc ([[Vạch Fraunhofer|vạch D của ánh sáng phát xạ bởi nguyên tố natri]])]]
{{further information|Giao thoa}}
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 [[đơn sắc]] 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 name='Jenkins'>{{chú thích sách | last = Jenkins | first = F. |author2=White, H. | title = ''Fundamentals of Optics'' | url = https://archive.org/details/fundamentalsofop0000jenk_a1r5 |edition = 4th | publisher = McGraw-Hill | year = 1976 | isbn = 0-07-032330-5 }}</ref>

Trong giao thoa kế Michelson dùng ánh sáng đơn sắc, như được minh họa trên Hình 2a và 2b, người quan sát hoặc máy thu có phương quan sát trực tiếp đến gương ''M1'' nằm đằng sau bộ tách chùm tia, và nhìn thấy ảnh [[phản xạ]] ''M'2'' của gương ''M2''. Vân giao thoa có thể coi là chồng chập của ánh sáng đến từ hai [[ảnh ảo]] ''S'1'' và ''S'2'' của nguồn điểm ''S'' (lần lượt tạo bởi gương ''M1'' và ảnh ''M'2''). 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'1'' và ''S'2'' 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 ''M1'' và ảnh ''M'2''. Nếu, như ở Hình 2b, ''M1'' và ''M'2'' 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 ''M1'' và ''M'2'' 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 ''M1'' và ''M'2''.<ref name=HariharanBasics2007/>{{rp|17}}

Việc dùng [[ánh sáng trắng]] sẽ tạo ra các vân giao thoa có [[màu sắc]] (như thể hiện ở Hình 3).<ref name=HariharanBasics2007/>{{rp|26}} Vân ở trung tâm, nơi hai chùm tia có cùng quang trình gặp nhau, có thể sáng màu hoặc tối màu, tùy thuộc vào số lần bị đảo pha ([[pha (sóng)|pha]] thay đổi 180 [[độ (góc)|độ]]) trên đường truyền.<ref name=HariharanBasics2007/>{{rp|26,171–172}} Sóng khi truyền từ môi trường có chiết suất thấp, mỗi khi bị [[phản xạ]] ở mặt tiếp giáp với môi trường có chiết suất cao hơn, đều bị [[đảo pha phản xạ]]<ref name='Jenkins'/> - nghĩa là mỗi lần phản xạ trên gương thì chùm tia sáng lại đảo pha một lần.

==Xem thêm==
*[[Danh sách giao thoa kế]]
*[[Giao thoa kế Ramsey-Bordé]]
*[[Đồng pha]]
*[[Giao thoa kế quét đồng pha]]
*[[Giao thoa kế phân cực tử]]
*[[Giao thoa kế địa chấn]]
*[[Nguyên lý chồng chập]]
*[[Ảnh toàn ký]]

==Tham khảo==
{{tham khảo|30em}}
==Liên kết ngoài==
{{Thể loại Commons|Interferometry}}
*[https://www.youtube.com/watch?v=4ruab6oEWsA Bài giảng về thí nghiệm giao thoa kế Michelson] trên [[YouTube]]

[[Thể loại:Đo giao thoa| ]]
[[Thể loại:Giao thoa kế| ]]
[[Thể loại:Dụng cụ quang học]]

Đo giao thoa - Lịch sử thay đổi

imported>InternetArchiveBot: Add 1 book for Wikipedia:Thông tin kiểm chứng được (20250705)) #IABot (v2.0.9.5) (GreenC bot