Презентация, доклад по физике для 11 класса Волновая оптика

А. М. Луппова» Гайсина И. В.

набор волн одинаковой длины – монохроматичный.
Свет, представляющий собой набор волн различных длин – полихроматичный. (Белый свет является полихроматичным).

рассеяние.

ИК

УФ

Длины волн в вакууме

вещества от длины волны (или частоты) света (частотная дисперсия), или зависимость скорости света в веществе от длины волны (или частоты).

Разложение света в спектр вследствие дисперсии при прохождении через призму
(опыт Ньютона)

(сильнее всего преломляется фиолетовый свет, слабее всего преломляется красный свет).

Исаак Ньютон наблюдал дисперсию, пропуская свет через призму.

из-за преломления лучей сферическими капельками воды и отражения от их внутренней поверхности.)

к наблюдателю

капли воды

солнечный свет

излучения и поглощения
можно было объяснить, если свет считать потоком частиц.

Интерференция света
 сложение световых волн.

Дифракция света огибание малых препятствий.

Излучение света -
процесс испускания и распространения энергии в виде волн 
и частиц.

Поглощение света -
уменьшение интенсивности 
излучения света.

времени усиление или ослабление результирующих колебаний в различных точках пространства.

Устойчивая во времени интерференционная картина может наблюдаться только при сложении когерентных волн.

разностью фаз.
Устойчивой интерференционной картины от двух независимых источников света не наблюдается, т.к. волны не являются когерентными из - за непостоянства разности фаз.
Атомы источников излучают свет прерывисто в виде "цуга" гармонических колебаний - импульса длительностью порядка 10-8 с (время когерентности).
За это время свет распространяется на расстояние Ɩк= 1м, называемое длиной когерентности (расстояние, на котором происходит устойчивое гармоническое колебание световой волны).Спустя время когерентности разность фаз хаотически изменяется.

определенной точке пространства получается при их запаздывании друг относительно друга на время, кратное периоду этих колебаний:
Условие минимума: Минимальная результирующая интенсивность при интерференции когерентных колебаний в определенной точке пространства получается при их запаздывании друг относительно друга на время, равное нечетному числу полупериодов этих колебаний:

При одинаковом законе колебаний двух источников интерференционные максимумы наблюдаются в точках пространства, для которых геометрическая разность хода интерферирующих волн равна целому числу длин волн:

При одинаковом законе колебаний двух источников интерференционные минимумы наблюдаются в тех точках пространства, для которых геометрическая разность хода интерферирующих волн равна нечетному числу полуволн.

геометрической оптики.

среды (например, поверхность диска). Светлое пятно может возникнуть в области геометрической тени за освещенным непрозрачным диском (в 1818г. предсказал французский математик Симон-Дени Пуассон на основе волновой теории света и было подтверждено опытом).
Дифракция проявляется в нарушении прямолинейности распространения световых лучей, огибании волнами препятствий, например в проникновении света в область геометрической тени.

Френелем, развившем идеи Гюйгенса.
Согласно принципу Гюйгенса:
каждая точка фронта волны является источником вторичных волн, распространяющихся во все стороны со скоростью распространения волны в среде;
огибающая этих волн определяет положение фронта волны в следующий момент времени.
Френель дополнил принцип Гюйгенса идеей об интерференции вторичных волн.
Принцип Гюйгенса - Френеля:
Возмущение в любой точке пространства является результатом интерференции когерентных вторичных волн, излучаемых каждой точкой фронта волны.

хода между которыми (для определенного направления распространения) равна λ/2.
Условие дифракционного минимума на щели:
aSinα=mλ, где a - ширина щели, α - угол наблюдения, m=0,1,2,…
Дифракция света на отверстии (или препятствии) размером a проявляется на расстоянии Ɩ >a2/λ.
Приближение геометрической оптики справедливо при условии λ<

разделенных непрозрачными промежутками.
С помощью дифракционной решетки можно проводить очень точные измерения длины волны.

а – ширина прозрачных щелей
b – ширина непрозрачных промежутков
d = a + b; где d – период решетки
d sinα = k λ, где к = 0,1,2,…

(Условие главных максимумов дифракционной решетки )

главных максимумов.
Возможность раздельного наблюдения главных максимумов m - го порядка близких длин волн λ1 и λ2 характеризуется разрешающей способностью А дифракционной решетки:
А= λ1/ | λ2 - λ1|=Nm
Чем больше число щелей N и выше порядок спектра m, тем выше разрешающая способность дифракционной решетки.

направления вектора напряженности.

Поляризованный свет – свет, в котором присутствует только одно направление вектора напряженности, перпендикулярное направлению распространения волны.

призму расширяется, и на экране наблюдается разноцветный спектр. Это явление объясняется тем, что призма:
1.поглощает свет с некоторыми длинами волн;
2.окрашивает белый свет в разные цвета;
3.преломляет свет с разной длиной волн по разному, разлагая его на составляющие;
4.изменяет частоту волн.

фиолетовые.
Б. сильно отклоняются фиолетовые лучи, слабо - красные.
В. Все лучи отклоняются одинаково.

света, если разность хода равна 8,723мкм, а длина волны 671нм. Чему равна k? А.k = 13,min Б.k = 13,max В.k = 20, min Г.k = 20,max Решение:

угол отклонения для первого максимума составляет 40. А. 598нм Б. 367нм В. 698нм Г. 867нм

получается в результате дифракции;
В. получается в результате интерференции;
Г. испускается при отражении от диэлектрика при падении на него лучей под углом Брюстера.