Презентация на тему Интерференция. Дифракция

Содержание

Слайд 2

Интерференция света

Интерференция — одно из наиболее убедительных доказательств волновых свойств.
Интерференция присуща волнам

Интерференция света Интерференция — одно из наиболее убедительных доказательств волновых свойств. Интерференция
любой природы.
Интерференцией световых волн называется сложение двух когерентных волн, вследствие которого наблюдается усиление или ослабление результирующих световых колебаний в различных точках пространства.

Слайд 3

Когерентные волны

Для образования устойчивой интерференционной картины необходимо, чтобы источники волн были когерентными.
Волны,

Когерентные волны Для образования устойчивой интерференционной картины необходимо, чтобы источники волн были
имеющие одинаковую частоту и постоянную во времени разность фаз, называются когерентными.
Все источники света, кроме лазеров, некогерентные.

Слайд 4

Как можно наблюдать интерференцию света?

Чтобы наблюдать интерференцию света, надо получить когерентные световые

Как можно наблюдать интерференцию света? Чтобы наблюдать интерференцию света, надо получить когерентные
пучки.
Для этого, до появления лазеров, во всех приборах для наблюдения интерференции света когерентные пучки получались путем разделения и последующего сведения световых лучей, исходящих из одного источника света.
Для этого использовались щели, зеркала и призмы.

Слайд 5

Опыт Юнга

В начале 19-го века английский ученый Томас Юнг поставил опыт, в

Опыт Юнга В начале 19-го века английский ученый Томас Юнг поставил опыт,
котором можно было наблюдать явление интерференции света.
Свет, пропущенный через узкую щель, падал на две близко расположенные щели, за которыми находился экран.
На экране вместо ожидаемых двух светлых полос появлялись чередующиеся цветные полосы.

Слайд 6

Схема опыта Юнга

Схема опыта Юнга

Слайд 7

Наблюдение интерференции в лабораторных условиях

Наблюдение интерференции в лабораторных условиях

Слайд 8

Интерференционные максимумы

Интерференционные максимумы наблюдаются в точках, для которых разность хода волн

Интерференционные максимумы Интерференционные максимумы наблюдаются в точках, для которых разность хода волн
∆d равна четному числу полуволн, или, что то же самое, целому числу волн:

Слайд 9

Интерференционные минимумы

Интерференционные минимумы наблюдаются в точках, для которых разность хода волн ∆d

Интерференционные минимумы Интерференционные минимумы наблюдаются в точках, для которых разность хода волн
равна нечетному числу полуволн:

Слайд 10

Интерференция в тонких пленках

Мы много раз наблюдали интерференционную картину, когда наблюдали за

Интерференция в тонких пленках Мы много раз наблюдали интерференционную картину, когда наблюдали
мыльными пузырями, за радужным переливом цветов тонкой пленки керосина или нефти на поверхности воды.

Слайд 11

Объяснение интерференции в тонких пленках

Происходит сложение волн, одна из которых отражается от

Объяснение интерференции в тонких пленках Происходит сложение волн, одна из которых отражается
наружной поверхности пленки, а вторая — от внутренней.
Когерентность волн, отраженных от наружной и внутренней поверхностей пленки, обеспечивается тем, что они являются частями одного и того же светового пучка.

Слайд 12

Объяснение цвета тонких пленок

Томас Юнг объяснил, что различие в цвете связано с

Объяснение цвета тонких пленок Томас Юнг объяснил, что различие в цвете связано
различием в длине волны (или частоте световых волн).
Световым пучкам различного цвета соответствуют волны различной длины.

Слайд 13

Объяснение цвета тонких пленок

Для взаимного усиления волн, отличающихся друг от друга длиной

Объяснение цвета тонких пленок Для взаимного усиления волн, отличающихся друг от друга
(углы падения предполагаются одинаковыми), требуется различная толщина пленки.

Слайд 14

Следовательно, если пленка имеет неодинаковую толщину, то при освещении ее белым светом

Следовательно, если пленка имеет неодинаковую толщину, то при освещении ее белым светом должны появиться различные цвета.
должны появиться различные цвета.

Слайд 15

Кольца Ньютона

Простая интерференционная картина возникает в тонкой прослойке воздуха между стеклянной пластиной

Кольца Ньютона Простая интерференционная картина возникает в тонкой прослойке воздуха между стеклянной
и положенной на нее плоско-выпуклой линзой, сферическая поверхность которой имеет большой радиус кривизны.

Слайд 16

Интерференционная картина имеет вид концентрических колец

Интерференционная картина имеет вид концентрических колец

Слайд 17

Объяснение «колец Ньютона»

Волна 1 отражается от нижней поверхности линзы, а волна 2

Объяснение «колец Ньютона» Волна 1 отражается от нижней поверхности линзы, а волна
— от поверхности лежащего под линзой стекла.
Волны 1 и 2 когерентны: они имеют одинаковую длину и постоянную разность фаз, которая возникает из-за того, что волна 2 проходит больший путь, чем волна 1.

Слайд 18

Определение радиуса колец Ньютона

Если известен радиус кривизны R поверхности линзы, то можно

Определение радиуса колец Ньютона Если известен радиус кривизны R поверхности линзы, то
вычислить, на каких расстояниях от точки соприкосновения линзы со стеклянной пластиной разности хода таковы, что волны определенной длины λ гасят друг друга.
Эти расстояния являются радиусами темных колец Ньютона, так как линии постоянной толщины воздушной прослойки представляют собой окружности.

Слайд 19

Определение длины волны

Зная радиусы колец, можно вычислить длину волны, используя формулу
где R

Определение длины волны Зная радиусы колец, можно вычислить длину волны, используя формулу
— радиус кривизны выпуклой поверхности линзы (k = 0,1,2,...), r — радиус кольца.

Слайд 20

Дифракция света

Дифракция света — отклонение волны от прямолинейного распространения при прохождении через

Дифракция света Дифракция света — отклонение волны от прямолинейного распространения при прохождении
малые отверстия и огибание волной малых препятствий.

Слайд 21

Условие проявления дифракции:
где d — характерный размер отверстия или препятствия, L —

Условие проявления дифракции: где d — характерный размер отверстия или препятствия, L
расстояние от отверстия или препятствия до экрана.

Слайд 22

Наблюдение дифракции света

Дифракция приводит к проникновению света в область геометрической тени

Наблюдение дифракции света Дифракция приводит к проникновению света в область геометрической тени

Слайд 23

Соотношение между волновой и геометрической оптикой
Одно из основных понятий волновой теории —

Соотношение между волновой и геометрической оптикой Одно из основных понятий волновой теории
фронт волны.
Фронт волны — это совокупность точек пространства, до которых в данный момент дошла волна.

Слайд 24

Принцип Гюйгенса

Каждая точка среды, до которой доходит волна, служит источником вторичных волн,

Принцип Гюйгенса Каждая точка среды, до которой доходит волна, служит источником вторичных
а огибающая этих волн представляет собой волновую поверхность в следующий момент времени.

Слайд 25

Объяснение законов отражения и преломления света с точки зрения волновой теории

Пусть плоская

Объяснение законов отражения и преломления света с точки зрения волновой теории Пусть
волна падает под углом на границу раздела двух сред.
Согласно принципу Гюйгенса, каждая точка этой границы сама становится источником сферических волн.
Волны, идущие во вторую среду, формируют преломленную плоскую волну.
Волны, возвращающиеся в первую среду, формируют отраженную плоскую волну.

Слайд 26

Отражение света

Фронт отраженной волны BD образует такой же угол с плоскостью раздела

Отражение света Фронт отраженной волны BD образует такой же угол с плоскостью
двух сред, что и фронт падающей волны AC.
Эти углы равны соответственно углам падения и отражения.
Следовательно, угол отражения равен углу падения.

Слайд 27

Преломление света

Фронт падающей волны AC составляет больший угол с поверхностью раздела сред,

Преломление света Фронт падающей волны AC составляет больший угол с поверхностью раздела
чем фронт преломленной волны.
Углы между фронтом каждой волны и поверхностью раздела сред равны соответственно углам падения и преломления.
В данном случае угол преломления меньше угла падения.

Слайд 28

Закон преломления света

Расчеты показывают, что отношение синусов этих углов равно отношению скорости

Закон преломления света Расчеты показывают, что отношение синусов этих углов равно отношению
света в первой среде к скорости света во второй среде.
Для данных двух сред это отношение постоянно.
Отсюда следует закон преломления: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления постоянно для данных двух сред.

Слайд 29

Физический смысл показателя преломления
Абсолютный показатель преломления равен отношению скорости света c в

Физический смысл показателя преломления Абсолютный показатель преломления равен отношению скорости света c
вакууме к скорости света v в данной среде:
Имя файла: Презентация-на-тему-Интерференция.-Дифракция.pptx
Количество просмотров: 257
Количество скачиваний: 0