Презентация по физике на тему: Интерференция и дифракция световых волн

Скорость света.Астрономический способ измерения.Опыт Физо.Закон отражения света.Закон преломления света.Полное отражение.Дисперсия света.Интерференция механических волн. Интерференция светаПрименение интерференцииДифракция светаДифракционная решетка Условие когерентности световых волнОпыт ЮнгаКольца Ньютона Интерференция (от лат. Inter - взаимно, ferio - ударяю).Интерференция - это одно из основных свойств волн любой природы: упругих, электромагнитных, в том числе и световых. Интерфере́нция све́та — перераспределение интенсивности света в результате наложения (суперпозиции) нескольких когерентных световых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности. Её распределение называется интерференционной картиной. Два источника волн называются когерентными, если они колеблются с одинаковой частотой и не изменяющейся разностью фаз, в течении длительного времени. Волны, излучаемые этими источниками, называются когерентными волнами. При наложении когерентных волн возникает их взаимное усиление в одних точках пространства и взаимное ослабление – в других. Световые волны от двух одинаковых источников не когерентны, так как начальные фазы световых волн, излучаемых различными атомами, хаотически изменяются во времени. Поэтому для осуществления интерференции света необходимо пользоваться только одним источником, разделяя каким-либо способом излучаемый им свет на два пучка, а затем сводя эти пучка вместе. Δd = nλ - условие усиления волн (max) Δ d = (2n + 1) λ /2,где n = 0, ±1, ±2, d2 –d1 = Δd -разность хода - условие ослабления волн (min) * *  * Опыт Юнга * Томас Юнг наблюдал интерференцию от двух источников, прокалывая на малом расстоянии (d ≈ 1мм) два маленьких отверстия в непрозрачном экране. Отверстия освещались светом от солнца, прошедшим через малое отверстие в другом непрозрачном экране. Интерференционная картина наблюдалась на экране, удаленном на расстоянии L ≈ 1м от двух источников. Так, впервые в истории, Т. Юнг определил длины световых волн. Опыт Юнга * Рисунок 7.4 Расстояние l от щелей, причем Показатель преломления среды – n. ЭКРАН 1 ЭКРАН 2 ЭКРАН НАБЛЮДЕНИЯ «Интерференционный опыт Юнга » Ширина интерференционных полос Угол сходимости лучей Расстояние между щелями Расстояние от щели до экрана Длина волны * Интерференционные полосы равного наклона Интерференция в тонких пленках РИС. 8.48 1 2 Интерференция от клина. Полосы равной толщины «Кольца Ньютона» ЧЕМ БОЛЬШЕ ДЛИНА ВОЛНЫ , ТАМ БОЛЬШЕ РАДИУС КОЛЕЦ. Радиус m-го темного кольца Длина волны Радиус кривизны пов-ти линзы Номер темного кольца Объективы фотоаппаратов, кинопроекторов, перископы подводных лодок и другие оптические устройства состоят из большого числа оптических стекол, линз, призм, которые покрывают тонкой пленкой для уменьшения доли отражающей энергии. Служат для точного измерения показателяпреломления газов идругих веществ, длинсветовых волн. Интерферометры ЗАДАЧА№1. ЗАДАЧА №2 ЗАДАЧА №3 Дифракцией света называется огибание световыми волнами встречных препятствий «Дифракция света» «Дифракция света» «Дифракция света» «Дифракция света» Период решетки Порядок главного максимума Длина волны Расстояние от максимума нулевого порядка (m = 0) до максимума m-го Фокусное расстояние d = a + b «Дифракционная решётка» С помощью дифракционной решетки можно производить очень точные измерения длин волн.Если известен период решетки, то определение длины волны сводится к измерению угла , соответствующего направления на максимум. Разложение белого света в спектр с помощью дифракционной решетки. Могут ли интерферировать световые волны, идущие от двух электрических лампочек?Два когерентных источника S1 и S2 испускают монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Определите на каком расстоянии от точки О на экране будет первый максимум освещенности, если ОС = 4 мм и S1 S2 = 1 мм. S1 S2 О C В А 4. Определите угол отклонения лучей зеленого света (λ = 0,55 мкм) в спектре первого порядка, полученном с помощью дифракционной решетки, период которой равен 0,02мм. 3. В установке Юнга расстояние между щелями 1,5 мм, а экран расположен на расстоянии 2 м от щелей. Определите расстояние между интерференционными полосами на экране, если длина волны монохроматического света 670 нм. Решение задачи №3. Дано:d= 1,5 ммL = 2 мλ = 670 нмНайти:Δl - ? Решение : СИ 1,5·10-3 м6,7·10-7 м Δl = 6,7·10-7 м · 2 м / 1,5·10-3 м == 8,9 ·10-4 м Ответ: расстояние между интерференционными полосами на экране равно 8,9 ·10-4 м . Решение задачи №4. Дано:λ = 0,55 мкмd = 0,02 ммm=1Найти:φ - ? Си5,5·10-7 м2·10-5 м Решение : d sin φ = mλsin φ = mλ /dsin φ = 5,5·10-7 / 2·10-5 = 2,75 ·10-2 φ = 1,5 о Ответ: угол отклонения лучей зеленого света равен 1,5 о. Интерактивный курс «Открытая физика 2.5»,часть 2.В.А.Касьянов «Физика» 11класс.Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов