ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА. ДИФРАКЦИЯ. ДИСПЕРСИЯ Лекция Julia Kjahrenova 1. - презентация

1 ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА. ДИФРАКЦИЯ. ДИСПЕРСИЯ Лекция Julia Kjahrenova 1

2 Интерференция света Перераспределение интенсивности света в результате наложения нескольких КОГЕРЕНТНЫХ СВЕТОВЫХ ВОЛН Волны интерферируют, так как они являются частью одной световой волны Это распределение называется ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ КАРТИНОЙ Julia Kjahrenova 2

3 Интерференция света Интерференция волн – это сложение волн в одну результирующую волну сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности в одних точках среды волны, складываясь, взаимно усиливаются (совпадают гребни или впадины 2 х волн) в других – ослабляются или гасят друг друга (совпадают гребни одной и впадины другой) Julia Kjahrenova 3

4 Рисунок 1. Луч 1 монохроматического света падает из воздуха на переднюю поверхность мыльной пленки под углом α. 2. В точке падения наблюдаются явления отражения и преломления света. 3. Отраженный луч 2 возвращается в воздушную среду. 4. Преломленный луч отражается от задней поверхности пленки и, преломившись на передней поверхности, выходит в воздушную среду (луч 3) параллельно лучу 2. Julia Kjahrenova 4

5 Интерференция зависит От показателя преломления вещества пленки От угла падения света на пленку От толщины пленки От длины волны Примеры: пятна бензина на поверхности воды поверхность мыльного пузыря радужная окраска прозрачных крыльев стрекоз. Julia Kjahrenova 5

6 Кольца Ньютона Можно получить, если положить плосковыпуклую линзу на стеклянную пластину выпуклостью вниз При освещении монохроматическим светом картинка будет состоять из колец Ньютона, состоящих из темных и одноцветных, а при освещении белым светом – темных и радужных. Зная радиусы колец, можно узнать разность хода волн, а по разности хода волн – длину волны. При переходе света из одной среды в другую меняется длина волны, а частота – нет. Julia Kjahrenova 6

7 7

8 Дифракция света Это огибание световыми волнами встреченных препятствий. Волны заметным образом огибают препятствия, размеры которых сравнимы с длиной волны, а длина световой волны очень мала. Объясняет дифракцию света опыт Юнга (1803 г) Julia Kjahrenova 8

9 Опыт Томаса Юнга Julia Kjahrenova 9

10 Описание опыта Юнга Параллельный пучок света падает на экран, в котором проделано небольшое отверстие. Пройдя через отверстие, свет доходит до второго экрана, в котором проделаны две щели. Когерентные пучки, излучаемые каждой из щелей, интерферируют на третьем экране. На третьем экране появляются чередующиеся светлые и темные полосы С помощью этого опыта Томас Юнг измерил длины световых волн, соответствующие световым лучам разного цвета. Julia Kjahrenova 10

11 Дифракционная решетка Julia Kjahrenova 11 Представляет собой прозрачную пластинку с нанесенной на ней системой параллельных непрозрачных полос, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга

12 Разложение белого света в спектр при помощи дифракционной решетки Julia Kjahrenova 12

13 Дифракционная решетка оптический прибор, предназначенный для анализа спектрального состава оптического излучения состоит из тысяч узких и близко расположенных щелей интенсивность света прошедшего через решётку различна в различных направлениях световые волны от различных щелей решётки складываются в фазе, многократно усиливая друг друга при освещении решётки монохроматическим светом на её выходе наблюдаются узкие лучи с большой интенсивностью. Julia Kjahrenova 13

14 Дифракционная решетка С помощью дифракционной решетки можно очень точно производить измерения длины волны. Если период решетки известен, то определение длины волны сводится к измерению угла дифракции. Т.к положение максимумов зависит от длины волны, то решетка РАЗЛАГАЕТ БЕЛЫЙ СВЕТ В СПЕКТР ! Julia Kjahrenova 14

15 Дисперсия Julia Kjahrenova 15

16 Дисперсия Это зависимость показателя преломления света от его цвета. Лучи, отличающиеся по цвету, отличаются по степени преломляемости (имеют разные показатели преломления). Наиболее сильно преломляется фиолетовый луч, меньше других – красные лучи. Так как показатель преломления зависит от скорости света в веществе, то красный свет имеет наибольшую скорость, а фиолетовый – наименьшую. Поэтому призма разлагает свет. Julia Kjahrenova 16