Слайд 2Цель урока
Объяснение явления дифракции света
Слайд 3План урока
Дифракция механических волн.
Дифракция света.
Опыт Юнга.
Теория Френеля.
Дифракционные картины от различных препятствий.
Границы
применимости геометрической оптики.
Слайд 4Физический диктант
1. Что такое дисперсия света?
Слайд 5Физический диктант
2. Кто открыл явление дисперсии?
Слайд 6Физический диктант
3. Красные или фиолетовые лучи преломляются наиболее сильно?
Слайд 7Физический диктант
4. Красный или фиолетовый свет имеет в веществе наибольшую скорость?
Слайд 8Физический диктант
5. Перечислите семь цветов спектра по порядку.
Слайд 9Физический диктант
6. Что называется интерференцией?
Слайд 10Физический диктант
7. Записать условие максимумов.
Слайд 11Физический диктант
8. Записать условие минимумов.
Слайд 12Физический диктант
9.Какие волны называются когерентными?
Слайд 13Физический диктант
10. В каких пределах изменяется длина световых волн?
Слайд 14Ответы:
Зависимость показателя преломления света от частоты световой волны.
Ньютон.
Фиолетовые.
Красный.
Красный, оранжевый, жёлтый, зелёный
, голубой, синий, фиолетовый.
Сложение в пространстве волн, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний частиц среды.
Δd = k λ
Δd = (2k+1) λ/2
Имеющие одинаковую частоту и постоянную разность фаз.
От λкр = 0,8 мкм до λф = 0,4 мкм
Слайд 16Волна способна огибать небольшие по сравнению с длиной волны препятствия.
Морские волны
свободно огибают выступающий из воды камень, если его размеры меньше длины волны или сравнимы с ней. Только за препятствием большого по сравнению с длиной волны размера образуется «тень».
Слайд 17Способностью огибать препятствия обладают и звуковые волны. Вы можете слышать сигнал
машины за углом дома, когда самой машины не видно.
Слайд 18Отклонение от прямолинейного распространения волн, или огибание волнами препятствий – называется
дифракцией
(от латинского слова difractus –разломанный)
Слайд 19Дифракция присуща любому волновому процессу.
При дифракции происходит искривление волновых поверхностей
Слайд 20Явление дифракции волн на поверхности воды
Если поставить на пути волн экран
с узкой щелью, размеры которой меньше длины волны, то хорошо видно, что за экраном распространяется круговая волна.
Слайд 21Явление дифракции волн на поверхности воды
Если же размеры цели велики по
сравнению с длиной волны, то волна проходит сквозь щель, почти не меняя своей формы. По краям можно заметить искривление волновой поверхности.
Слайд 23
Наблюдать дифракцию света нелегко, так как волны отклоняются от прямолинейного распространения
на заметные углы только на препятствиях, размеры которых сравнимы с длиной волны, а длина световой волны очень мала.
Слайд 24
Пропуская тонкий пучок света через маленькое отверстие, можно наблюдать нарушение закона
прямолинейного распространения света: светлое пятно на экране против отверстия будет иметь бóльшие размеры, чем размеры пучка.
Слайд 26
В 1802 г. Т. Юнг, открывший интерференцию света, поставил классический опыт
по дифракции.
Слайд 30
Исследование дифракции было завершено в работах
О. Френеля
Слайд 32
Френель объединил принцип Гюйгенса с идеей интерференции вторичных волн:
каждая точка
волнового фронта является источником вторичных волн, причём все вторичные источники когерентны.
Слайд 33
Для того чтобы вычислить амплитуду световой волны в любой точке пространства,
надо мысленно окружить источник света замкнутой поверхностью. Интерференция волн от вторичных источников, расположенных на этой поверхности, определяет амплитуду в рассматриваемой точке пространства.
Слайд 34Прямолинейность распространения света
Слайд 35Дифракционные картины от различных препятствий
Слайд 36Дифракционная картина
от тонкой проволочки:
Слайд 37Дифракционная картина
от круглого отверстия
Слайд 38Дифракционная картина
от круглого экрана
Слайд 39Границы применимости геометрической оптики
Слайд 40
Геометрическая оптика неспособна объяснить явления интерференции и дифракции света. Более общей
и более точной теорией является волновая оптика. Согласно ей, закон прямолинейного распространения света и другие законы геометрической оптики выполняются достаточно точно лишь в том случае, если размеры препятствий на пути распространения света много больше длины световой волны.
Слайд 41Разрешающая способность микроскопа
Волновая природа света налагает предел на возможность различать очень
мелкие предметы при их наблюдениях с помощью микроскопа. Из-за дифракции изображение получается размытым. Это происходит когда линейные размеры предметов меньше длины световой волны.
Слайд 42Разрешающая способность телескопа
Вследствие дифракции волн у края оправы объектива изображением звезды
будет не точка, а система светлых и тёмных колец. Предельное угловое расстояние между светящимися точками, при котором их можно различать, определяется отношением длины волны к диаметру объектива.
Слайд 43Вопросы
Какое явление называется дифракцией?
Слайд 44Вопросы
Почему дифракция механических волн наблюдается легче, чем дифракция света?
Слайд 45Вопросы
При каких условиях наблюдается дифракция света?
Слайд 46Вопросы
Если в театре встать за колонной, то артиста не видно, а
голос его слышен? Почему?
Слайд 47Вопросы
Почему с помощью микроскопа нельзя увидеть атом?
Слайд 48
Как объяснить возникновение светлого пятна за малым круглым экраном?
Слайд 49Вопросы
В каких случаях приближённо справедливы законы геометрической оптики?
Слайд 50Итоги:
Световые волны огибают препятствия, сравнимые с длиной световой волны. Это дифракция
света. Так как длина световой волны очень мала, то наблюдение дифракции света затруднено и требует специальных приспособлений. Дифракция света налагает предел на разрешающую способность микроскопа и телескопа.
Слайд 51Итоги:
Законы геометрической оптики выполняются при условии, что размеры препятствий на пути
световых волн много больше длины волны
Слайд 53
Фурсов Евгений Александрович –
учитель физики и информатики
МКОУ «Михайловская средняя
общеобразовательная школа»