Презентация на тему "Интерференция света"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Лекция №2

• 
  Слайд 2

  §§ Оптический путь

  02 x – геометрический путь Lopt = nx – оптический путь Произведение показателя преломления на длину пути называется оптической длиной пути:

• 
  Слайд 3
  

  Пример 1: прохождение света через прозрачную пластинку 03 Пример 2: Оптическая разность хода двух волн Если первая волна прошла путь L1в среде с n1, а вторая –путь L2в среде с n2 то и

• 
  Слайд 4
  

  Пример 3: Отражение от границы раздела двух сред 04 т.е. возникает дополнительный набег фазы при отражении от оптически более плотной среды

• 
  Слайд 5

  §§ Когерентность

  05 Испускание света – результат атомных процессов (переходы, удары, ядерные и химические превращения) Время переходаτ ~ 10–8 c атом излучает набор колебаний – цуг волн длиной L = τc ~ 3 м

• 
  Слайд 6
  

  06 Излучение отдельного атома – немонохроматично, а излучение разных атомов – некогерентно. Свет от источника состоит из быстро сменяющих друг друга цугов со случайным значением начальной фазы. Если в одну точку приходит свет от разных источников (или частей одного тела), то результат различается в каждый момент времени.

• 
  Слайд 7
  

  07 Устойчивая интерференционная картина наблюдается только для когерентных (согласованных) колебаний. Временем когерентности называют промежуток времени, в течение которого случайное изменение фазы (или разности фаз) достигает π. Если время разрешения прибора больше времени когерентности или разность хода больше длины когерентности, то регистрируются значения согласно закону сложения интенсивностей.

• 
  Слайд 8
  

  08 Для получения двух потоков когерентного излучения необходимо использовать излучение одного атома Для этого, с помощью отражения или преломления, нужно разделить волну и позволить потокам,прошедшим разное расстояние, встретиться. Разность пройденных расстояний не должна превышать длины цуга или длины когерентности. или группы атомов, излучающих согласованно.

• 
  Слайд 9

  §§ Интерференция в пленках

  09 Найдем разность хода двух отраженных волн: для проходящих волн Разности хода отличаются на

• 
  Слайд 10
  

  10 Следовательно, максимум на отражение соответствует минимуму на пропускание Максимум при пропускании будет наблюдаться, если и соответствующая толщина пленки:

• 
  Слайд 11
  

  11 Рассмотрим случай наклонного падения из-за отражения в т.А (n2>n1)

• 
  Слайд 12
  

  12 При падении белого света будут наблю-даться min и max под разными углами, которые соответствуют различным λ

• 
  Слайд 13

  §§ Кольца Ньютона

  i 13 наблюдаются в месте контакта линзы и, например, стеклянной пластины

• 
  Слайд 14
  

  14 Рассмотрим плосковыпуклую линзу, лежащую на плоскопараллельной пластинке. Интерф. картину в отраженном свете формируют 1 и 2 Опт.разностьхода: d – величина воздушного промежутка ½λ– отражение от пластины (n1

• 
  Слайд 15
  

  15 Пусть R – радиус кривизны линзы условие наблюдения минимума: – порядок интерференции

• 
  Слайд 16
  

  16 – радиус m-го темного кольцаНьютона – радиус m-го светлого кольца место контакта линзы и пластинки

• 
  Слайд 17

  Лабораторная работа №1

  17 Диаметр, находящихся в поле зрения колец, не превышает 1 миллиметра.

• 
  Слайд 18

  Замечания

  18 Кольца Ньютона – классический пример полос равной толщины. Кольца можно наблюдать в отраженном и проходящем свете. При падении белого света – получается система цветных колец.

• 
  Слайд 19

  §§ Опыт Юнга

  экран диафрагма с двумя отверстиями цветной светофильтр источник света 19

• 
  Слайд 20
  

  на экране наблюдается интерференционная картина – совокупность светлых и темных областей (полос) определим положения min и max интенсивности 20

• 
  Слайд 21
  

  d – расстояние между источниками, – расстояние до экрана x – расстояние от центра экрана Найдем разность хода 21

• 
  Слайд 22
  

  вычтем одно выражение из другого: левую часть можно представить как тогда разность хода двух лучей: Условие наблюдения минимума: 22

• 
  Слайд 23
  

  – координата m-го минимума – координаты максимумов Ширина полосы (период интерференционной картины) (при ) – расстояние между соседними минимумами (максимумами): 23

• 
  Слайд 24
  

  Применение схемы Юнга: 1) определение длины волны 2) определение углового размера или расстояния между источниками 24

• 
  Слайд 25

  §§Интерференция в клине

  25 Оптическая разность хода двух волн 1 и 2 зависит от h – толщины клина в данном месте:

• 
  Слайд 26
  

  26 условие наблюдения максимума: и зависимость толщины клина h от расстояния xдо его кромки: светлые полосы наблюдаются при значениях xm: наблюдаются полосы равной толщины

• 
  Слайд 27
  

  27 Расстояние между соседнимиполосами: Рассмотренная схема позволяет: определять длину волны света λ, показатель преломления среды n илиугол раствора клина α с очень малойпогрешностью.

• 
  Слайд 28

  §§ Применение интерференции

  28 1) определение длин и расстояний 0.1 м с погрешностью

• 
  Слайд 29
  

  (λ, степени когерентности и монохроматичности) 5) просветление оптики 4) определение характеристик оптического излучения 29 7) определение физических свойств тел по показателю преломления 6) голография

• 
  Слайд 30
  

  30 Другие случаи:

• 
  Слайд 31

  §§ Показатель преломления

  Из теории Максвелла следует, что – показатель преломления 31 Длина волнысвета в среде: – длина волны в вакууме

• 
  Слайд 32
  

  32 ЭМВ, распространяясь в веществе, вызывает вынужденные колебания ионов решетки и электронов. Этим объясняется явление дисперсии – зависимость скорости ЭМВ от частоты, поскольку ε и, следовательно, nзависят от частоты ЭМВ. Колебаниями электронов объясняется дисперсия в видимой области, а колебаниями ионов – в инфракрасной, т.к. их масса значительно больше.

• 
  Слайд 33

  Таблица значений

  вакуум n = 1 33 воздух n = 1.0003 вода n = 1.33 стекло n = 1.5 – 1.95 алмаз n = 2.4 нормальная дисперсия показателя преломления

• 
  Слайд 34
  

  34