Презентація на тему частина 1 + 1
1
3 1. У чому полягає явище інтерференції. Як можна отримати стійку інтерференційну картину. Стійку інтерференційну картину можна отримати, якщо джерела світла будуть когерентні.
4 2. Які джерела світла є когерентними. Чи є когерентними дві абсолютно однакові електричні лампочки. Дві однакові електричні лампи є незалежними один від одного джерелами світла. Світлові хвилі, які вони випромінюють, не можуть мати постійну різницю фаз.
5 3. Користуючись червоним світлом, отримали интерференционную картину (смуги). Як зміниться інтерференційна картина, якщо скористатися фіолетовим світлом. Інтерференційні смуги будуть розташовуватися ближче один до одного, світлові хвилі, відповідні різному кольорі, мають різну довжину хвилі. Найменша довжина хвилі у фіолетового світла.
6 4. Як пояснити райдужні смуги, які спостерігаються в тонкому шарі гасу на поверхні води. Райдужні смуги виникають в результаті інтерференції світлових хвиль, відбитих від верхньої і нижньої меж плівки. Різниця ходу хвиль залежить від товщини плівки і довжини хвилі. Так як товщина плівки неоднорідна, то плівки і будуть пофарбовані в різні кольори.
7 5. Чим пояснюється забарвлення крил бабок, жуків і інших комах. Чому забарвлення крил змінюється, якщо дивитися на них під різними кутами. Крила комах покриті тонкою плівкою, товщина якої в різних місцях різна. При падінні променів на тонку плівку утворюються інтерференційні смуги рівного нахилу. Якщо дивитися на плівку під різними кутами, то становище смуг буде змінюватися.
8 6. Якщо мильну плівку розташувати вертикально, то кольорові горизонтальні смуги будуть з часом переміщатися вниз, кілька змінюючи свою ширину. Через деякий час у верхній частині плівки виникне швидко збільшується чорна пляма, а потім плівка лопне. Поясніть явище. Вода всередині плівки буде стікати вниз, товщина плівки змінюється, потовщені до низу. Разом з переміщенням товщини плівки, переміщаються інтерференційні смуги. Коли товщина плівки вгорі стане менше ¼ довжини світлової хвилі, при інтерференції відбитих від плівки променів відбуватиметься гасіння хвиль всіх довжин.
10 Дифракція механічних хвиль
11 Дифракція - відхилення від прямолінійного поширення хвиль, огибание хвилями перешкод Результат дифракції залежить від співвідношення довжини хвилі з розмірами перешкоди
12 Світло - електромагнітна хвиля
13 У 1802 р якісне пояснення явища дифракції світла на основі хвильових уявлень було дано англійським вченим Т. Юнгом. У 1818 р незалежно від нього французький вчений О.Френель розвинув кількісну теорію дифракційних явищ. В основу теорії Френель поклав принцип Гюйгенса, доповнивши його ідеєю про інтерференції вторинних хвиль.
14 Дифракція пояснюється на основі принципу Гюйгенса-Френеля: кожна точка хвильового фронту є джерелом вторинних хвиль огинає цих хвиль визначає положення фронту хвилі в наступний момент часу Дифракційна картина є результатом інтерференції вторинних світлових хвиль.
15 Дифракція світла - явище відхилення світла від прямолінійного напрямку поширення при проходженні поблизу перешкод. Як показує досвід, світло при певних умовах може заходити в область геометричної тіні.
16 Якщо на шляху паралельного світлового пучка розташоване кругле перешкоду (круглий диск, кулька або круглий отвір в непрозорому екрані), то на екрані, розташованому на досить великій відстані від перешкоди, з'являється дифракційна картина - система чергуються світлих і темних кілець.
17 Якщо перешкода має лінійний характер (щілину, нитка, край екрана), то на екрані виникає система паралельних дифракційних смуг.
18 Якщо D - розмір предмета, а L - відстань до нього, то дифракцию можна спостерігати за умови
19 Для того, щоб дифракційна картина була досить яскравою, потрібно пропускати світло через кілька паралельних щілин. Оптичний прилад, що представляє собою сукупність великого числа перешкод і отворів, зосереджених в обмеженому просторі, на яких відбувається дифракція світла, називається дифракційною решіткою.
20 Дифракційна решітка Платівка з великим числом чергуються прозорих і непрозорих смуг
21 Період дифракційної решітки φ φ Якщо ш ирина прозорих щ ялин (або відображають смуг) р авна а, а ш ирина непрозорих проміжків (або розсіюють світло смуг) b, то величина d = a + b називається періодом решітки.
22 Дифракційна решітка збільшена період дифракційної решітки d = 1 мм / N (число штрихів) а b d d = a + b
23 Найпростіша дифракційна решітка складається з прозорих ділянок (щілин), розділених непрозорими проміжками. Якщо на решітку падає світло, то в кожному порядку дифракції виникає спектр досліджуваного випромінювання, причому фіолетова частина спектра розташовується ближче до максимуму нульового порядку.
24 24 Розглянемо елементарну теорію дифракційної решітки. Нехай на решітку падає плоска монохроматична хвиля довжиною. φ φ Знайдемо умову, за якої йдуть від щілин хвилі підсилюють одна одну. Розглянемо для цього хвилі, що поширюються в напрямку, який визначається кутом. Різниця ходу між хвилями від країв сусідніх щілин дорівнює довжині відрізка В 1 С 1. Якщо на цьому відрізку укладається ціле число довжин хвиль, то хвилі від усіх щілин, складаючись, будуть підсилювати один одного. З трикутника А 1 В 1 С 1 можна знайти довжину катета В 1 С 1 В 1 С 1 = А 1 В 1 sin = d sin Максимуми будуть спостерігатися під кутом, обумовленим умовою d sin = до де к = 0, 1, 2, ....
25 25 Дифракційні спектри Так як положення максимумів (крім центрального, відповідного m = 0) залежить о т д Ліни хвилі, то решітка розкладає біле світло в спектр (спектри другого і третього порядків перекриваються). Чим б ольшое, т ем далі розташовується т від і чи та ної максимум, відповідний д Ганною д лине хвилі, від центрального максимуму. До аждому значенням m відповідає з виття спектр. Між максимумами розташовані мінімуми освітленості. Чим б ольшое число щ ялин, т ем різкіше про Черче максимуми і т ем ширшими мінімуму міні розділені. З ветовим енергія, падаюча н а грати, перерозподіляється е ю т ак, год то велика е е частина припадає н а максимуми, а в мінімуми п опадає незначна частина енергії.
26 Формула дифракційної решітки dsinφ = kλ, де k = 0,1,2,3. називається порядком головного максимуму
27 Домашнє завдання: § 71;