Интерференция и дифракция на механични вълни на представяне. Презентация на тема "Интерференция. Дифракция." Наблюдаване на смущения в лабораторни условия

• Върху стъклената повърхност се нанася тънък филм

Оптика с покритие

Отражението на светлината за крайните части на спектъра - червено и виолетово - ще бъде по-малко. Лещата е с люляков оттенък.

• Отклонение на посоката на разпространение на вълната от права линия на границата на препятствие (вълни, огъващи се около препятствия)
• Състояние:размерите на препятствието трябва да са сравними с дължината на вълната

Грималди опит

• В средата на 17 век италианският учен Франческа Мария Грималди наблюдава странни сенки от малки предметипоставени в много тесен лъч светлина. За изненада на учения, тези сенки нямаха резки граници, но по някаква причина бяха оградени с цветни ивици.

Условия за наблюдение

• - размерът на препятствието трябва да е съизмерим с дължината на вълната на светлината
• - разстоянието от препятствието до точката на наблюдение трябва да бъде много по-голямо от размера на препятствието

В резултат на дифракцията светлинните вълни, идващи от различни точки, се наслагват (кохерентни вълни) и се наблюдава намесавълни

Дифракциясе проявява в нарушение на праволинейността на разпространение на светлината!

Принципът на Хюйгенс Френел

• Всяка точка от вълновия фронт е източник на вторични вълни и всички вторични източници са кохерентни.

• Френел доказва линейното разпространение на светлината и изследва количествено дифракцията от различни видове препятствия.

Особености

дифракционна картина

Обяснение

Размери на изображението на прореза

повече размери,

получено чрез

геометричен

конструкции

Вторичните вълни отиват отзад

ръбовете на прореза

Особености

дифракционна картина

Обяснение

В центъра на картината се появява

светла ивица

Вторични вълни в

посока,

перпендикулярно на прореза,

имат същото

фаза. Следователно, когато те

насложена амплитуда

колебанията се увеличават

Характеристики на дифракцията

Обяснение

По краищата на картината - редуване

светли и тъмни ивици

Вторичните вълни пречат

в посока под ъгъл към

перпендикулярно на слота,

имащи определена фазова разлика, от

което полученото

амплитуда на вибрация

• Дифракцията предотвратява ясни изображения на малки обекти, защото светлината се огъва около обектите.
• Изображенията изглеждат замъглени. Това се случва, когато линейните размери на обектите са по-малки от дължината на вълната на светлината.

Резолюция на микроскоп и телескоп

Ако две звезди са на малко ъглово разстояние една от друга, тогава тези пръстени се припокриват и окото не може да различи дали има две светещи точки или една.

За да използвате визуализации на презентации, създайте акаунт в Google и влезте в него: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

Интерференция на механични вълни и светлина. Учител по физика С. В. Гаврилова

Вълнова оптика Вълновата оптика е клон на оптиката, в който светлината се разглежда като електромагнитна вълна.

Повторение Какво знаете за електромагнитните вълни? Електромагнитно поле, разпространяващо се в пространството. Скоростта във вакуум е най-висока.

Свойства на списъка с повторения електромагнитни вълни. са отразени; Законът за праволинейното разпространение е изпълнен; Пречупени, отразени, погълнати; Равнина поляризирана; Интерференция и дифракция;

интерференция на механични вълни на светлина и звук

Вълни, които имат еднакви честоти и постоянна фазова разлика, се наричат ​​кохерентни.

Явлението интерференция е възможно, ако наслагването на кохерентни вълни Кохерентни вълни Усилване или отслабване на вълните в пространството Постоянното във времето явление на взаимно усилване и отслабване на трептения в различни точки на средата в резултат на суперпозицията на кохерентни вълни се нарича намеса. Условия на смущения

Условия на максимум и минимум на интерференция Максимално условие Наблюдава се светлинна лента d 2, d 1 геометричен път на лъчите; d=d 2 -d 1 геометрична разлика на пътя - разликата в разстоянията от източниците на вълни до точката на тяхната интерференция; Δ d = d∙n - оптична разлика в пътя – геометрична разлика в пътя, умножена по относителния индекс на пречупване на средата. Максимално условие Условие max - амплитудата на трептенията на частиците на средата в дадена точка е максимална, ако разликата в пътищата на две вълни, възбуждащи трептения в дадена точка, е равна на цяло число дължини на вълните.

Условия за интерференционни максимуми и минимуми Условие на минимум Условие на минимум Наблюдава се тъмна лента Условие min - амплитудата на трептенията на частиците на средата в дадена точка е минимална, ако разликата в пътищата на две вълни, възбуждащи трептения в тази точка, е равна на нечетен брой дължини на половин вълна

Разпределение на енергията по време на интерференция Вълните носят енергия По време на интерференция енергията се преразпределя Концентрирана в максимуми, не навлиза в минимуми

История на откриването на интерференцията на светлината Явлението интерференция на светлината е открито през 1802 г., когато англичанинът Т. Йънг, лекар, астроном и ориенталист, човек с много разнообразни интереси, провежда вече класическия „експеримент с две дупки“ ”. 13 юни 1773 – 10 май 1829

Интерференция на светлина Светлинните вълни от различни източници (с изключение на лазери) са некохерентни. Кохерентността се постига чрез разделяне на светлината от един източник на части. Интерференцията на светлината е явлението на суперпозиция на светлинни лъчи, което води до образуването на модел на променлива светлина и тъмни ивици.

Класическият експеримент на Юнг „Направих малък отвор в капака на прозореца и го покрих с парче дебела хартия, което пробих с тънка игла. Поставих лента хартия с ширина около една тридесета от инча на пътя на слънчевия лъч и наблюдавах сянката му или на стената, или на движещ се екран. До цветните ивици на всеки край на сянката, самата сянка беше разделена на еднакви успоредни ивици с малки размери, броят на ивиците зависеше от разстоянието, на което се наблюдаваше сянката, центърът на сянката винаги оставаше бял. Тези ивици са резултат от свързването на части от светлинния лъч, които преминават от двете страни на лентата и се огъват, по-скоро дифрактират, в областта на сенките. Т. Юнг доказва правилността на това обяснение, като елиминира една от двете части на лъча. Интерферентните ивици изчезнаха, но дифракционните ивици останаха. Този експеримент ясно доказа, че светлината не е поток от частици, както се смяташе от времето на Нютон, а вълна. Само вълните, нагъващи се по различни начини, са способни както да се усилват, така и да се отменят една друга - да се намесват.

Интерферентен модел: редуващи се светли и тъмни ивици Класически експеримент на Йънг Вълните се намесват в областта на припокриване Условие макс.: Условие min: d - оптична разлика в пътя на вълната - дължина на вълната

цвят Дължина на вълната, nm Честота, THz червено 760-620 385-487 оранжево 620-585 484-508 жълто 585-575 508-536 зелено 575-510 536-600 синьо 510-480 600-625 синьо 480-450 625- 667 виолетово 450-380 667-789 Чрез изучаване на интерферентните ивици, Йънг първо определя дължината и честотата на светлинните вълни с различни цветове. Съвременни значенияса дадени в таблицата.

С помощта на теорията си за интерференцията Юнг успява за първи път да обясни добре познато явление - многоцветното оцветяване на тънки слоеве (маслени филми върху вода, сапунени мехури, крила на водни кончета...)

Интерференция в тънки филми. Кохерентните светлинни вълни, отразени от горната и долната повърхност, интерферират. Резултатът от интерференцията зависи от дебелината на филма, ъгъла на падане на лъчите и дължината на вълната на светлината. При бяла светлина филмът има цвят на дъгата, защото дебелината на филма не е еднаква и на различни места от филма се наблюдават максимуми на интерференция за вълни с различна дължина

Пръстените на Нютон. Вълни 1 и 2 са кохерентни. Вълна 1 се отразява от границата стъкло-въздух Вълна 2 се отразява от границата въздух-стъкло Във въздушния слой между стъклените плочи се появява интерференчен модел

Благодаря за вниманието D.Z. §67-69

Интерференция на механични вълни
Какво се случва със звуковите вълни, когато
разговор между няколко души, докато свири оркестър,
пее хор и т.н.?
Какво наблюдаваме, когато влезем във водата по едно и също време?
падат два камъка
или капки?

Нека проследим това на механичен модел

Намеса.

Кохерентни вълни.

Интерференция на светлината

Интерференция в тънки филми.

Диаграма на експеримента на Юнг

Наблюдаване на смущения в лабораторни условия

Интерференционни максимуми и минимуми

Балон

Пръстените на Нютон

Дифракцията е отклонение от праволинейното разпространение на вълните.

Дифракция на светлинни вълни

Теорията на Френел.

Разстоянието, през което се повтарят линиите на решетката, се нарича период на дифракционната решетка. Означава се с буквата d. Ако

“Пречупване на светлината” - Пречупване на светлината в различни течности и стъкло. Пътят на светлинните лъчи Светлинните лъчи и принципът на Ферма. Геометричното място на всички такива фокуси на нехомоцентрични лъчи се нарича каустик. Върху фолиото беше излят живак, който образува амалгама с калай. Характеристики на светлината. Набор от близки лъчи светлина може да се счита за лъч светлина.

„Разпространение на светлината“ - Пътят на лъчите в тънка леща. Оптични инструменти. 2. Лъч светлина пада върху повърхността на водата под ъгъл 300 спрямо хоризонталата. Ако изображението: -въображаем f< 0 -действительное f >0 Ако лещата: - събирателна F > 0 - разсейваща F< 0. D - расстояние от предмета до линзы. Линзы. Образование тени и полутени.

“Физика на миражите” - Ето една от картините, които могат да се видят. Изпълнител: ученик от 9 клас Виталий Сергеевич Ремешевски. Астигматизъм. Смесени илюзии. Левитация. Ръководител: учител по физика Татяна Генадиевна Долматова. Естествени или създадени от природата (например мираж); Променливи. Резултатът е две изображения.

„Дифракция на светлината” – План на урока: Дифракционните решетки се използват за разделяне на електромагнитното излъчване в спектър. Дифракция на механични вълни. Условия за кохерентност на светлинните вълни. Така след преминаване през процепа вълната се разширява и деформира. Опитът на Т. Юнг. 1802 Дифракцията на светлината е придружена от интерференция.

„Човешкото око“ - Какво е полярното сияние? Защо понякога виждаме неща, които всъщност ги няма? Област на образуване на дъга. А кръговете в крайна сметка са напълно неподвижни. грях? /грях? = n1 / n2. Следователно наблюдателят вижда изображението изкривено. Законът за пречупване на светлината. Извод: 90% от информацията влиза в мозъка ни през очите. Научихме, че законите на оптиката се описват с помощта на тригонометрични функции.

“Интерференция и дифракция” - бипризма на Френел. А) от тънък проводник; б) от кръгъл отвор; в) от кръгъл непрозрачен екран. Всяка точка от вълновата повърхност е източник на вторични сферични вълни. Покритие на оптика n (филм)

Има общо 7 презентации

У дома » Полезен » Интерференция и дифракция на механични вълни на представяне. Презентация на тема "Интерференция. Дифракция." Наблюдаване на смущения в лабораторни условия