Слайд 1Тема урока
Интерференция света.
ГБОУ СОШ №1877 «Люблино»
Учитель физики Л. Н. Молочко
Слайд 2Повторение темы «Дисперсия света»
Что такое дисперсия?
Как можно наблюдать явление дисперсии?
Чем объясняется
разложение белого света на цветные пучки?
Чем характеризуется каждый цвет волны?
Волны какого цвета имеют наибольшую скорость ? наименьшую скорость?
Перечислите оптические явления, происходящие в водяной капле.
При каких условиях наблюдается радуга?
Слайд 3
Решить задачи
1.Зная скорость света в вакууме, вычислить скорость света в воде
и стекле.
2. Какие частоты колебаний соответствуют крайним красным (λ=0,76 мкм) и крайним фиолетовым (λ=0,4 мкм) лучам видимой части спектра?
3. Какова скорость света в воде, если при частоте 440 ТГц длина волны равна 0,51 мкм?
4. Для данного света длина волны в воде 0,46 мкм. Какова длина волны в воздухе?
5. Вода освещена красным светом, для которого длина волны в воздухе 0,7 мкм. Какой будет длина волны в воде. Какой цвет видит человек, открывший глаза под водой?
Слайд 4
Интерференция волн
– это явление наложения когерентных волн
( свойственно волнам любой природы механическим, электромагнитным и т.д.)
Когерентные
волны - это волны, испускаемые источниками, имеющими одинаковую частоту и постоянную разность фаз.
При наложении когерентных волн в какой-либо точке пространства амплитуда колебаний (смещения ) этой точки будет зависеть от разности расстояний от источников до рассматриваемой точки.
Эта разность расстояний называется разностью хода.
Слайд 5При наложении когерентных волн возможны два предельных случая:
Условие максимума:
разность хода волн равна целому числу длин волн ( или четному числу длин полуволн).
где
В рассматриваемую точку волны приходят с одинаковыми фазами и усиливают друг друга – амплитуда колебаний этой точки равна удвоенной амплитуде.
фазами и усиливают друг друга – амплитуда колебаний этой точки максимальна и равна удвоенной амплитуде.
Слайд 6Условие минимума
Волны приходят в рассматриваемую точку в противофазе и гасят друг
друга.
Амплитуда колебаний данной точки равна нулю.
Разность хода волн равна нечетному числу длин полуволн.
где
Слайд 7Интерференция – одно из ярких проявлений волновой природы света.
Первым интерференцию света в
лабораторных условиях наблюдал И. Ньютон.
Интерференционная картина возникала при отражении света в тонкой воздушной прослойке между плоской стеклянной пластиной и плосковыпуклой линзой большого радиуса кривизны.
Интерференционная картина - концентрические кольца ( кольца Ньютона)
Слайд 8Первым интерференционным опытом, получившим объяснение на основе волновой теории света, явился опыт
Юнга (1802 г.).
Когерентные пучки получали разделением и последующим сведением световых лучей, исходящих из одного и того же источника (метод деления волнового фронта). Экран расположен на расстоянии l от щелей, причем
Слайд 9
Расстояние между двумя соседними максимумами или минимумами , т.е. ширина интерференционной
полосы равна:
и не зависит от порядка интерференции (величины k) и является постоянной для данных l, d.
Слайд 10При параметрах интерференционной схемы L=5м , а d=2 мм, ширина интерференционной полосы для
длины волны 546 нм, составляет всего 1,36 мм.
Слайд 11 Этот опыт показывает, что интерференционная картина, создаваемая на экране
двумя когерентными источниками света, представляет собой чередование светлых и темных полос. Главный максимум, соответствующий k =0 , проходит через точку О. Вверх и вниз от него располагаются максимумы (минимумы) первого (k=1 ), второго (k =2 ) порядков и т. д.
Измерив , зная l и d, можно вычислить длину волны λ.
Именно так вычисляют длины волн разных цветов в спектроскопии.
Слайд 12
Интерференция вокруг нас
Интерференцию света также наблюдать в тончайшем листочке слюды, пятнах
нефти на поверхности воды яркая, переливающуюся всеми цветами радуги окраску некоторых раковин, перьев птиц, на поверхности которых расположены тончайшие, незаметные для глаза прозрачные чешуйки.
Слайд 13Некоторые применения интерференции
Существуют специальные приборы—интерферометры, действие которых основано на явлении интерференции.
Назначение их может быть различным: точное измерение длин световых волн, измерение показателя преломления газов и других веществ.
Проверка качества обработки поверхностей до 1/10 длины волны, т. е. с точностью до 10-6 см.
Слайд 14 Просветление оптики основано на интерференции.
Объективы современных оптических устройств состоят из большого
числа оптических стекол - линз, призм и др.
Проходя через такие устройства, свет отражается от многих поверхностей, сквозь прибор часто проходит всего 10—20% поступающего в него света.
В результате этого освещенность изображения получается малой, ухудшается качество изображения.
Для уменьшения отражения света от поверхности оптических стекол наносят тонкую пленку с показателем преломления nп Гашение отраженных волн у объективов с просветленной оптикой означает, что весь свет проходит сквозь объектив.
Слайд 15 Закрепление
Что такое интерференция?
Как
можно получить когерентные волны?
Запишите условие интерференционного максимума и минимума. Назовите величины, входящие в формулы.
Как Ньютон проводил эксперимент по наблюдению интерференции?
В чем заключался опыт Юнга?
Где применяется интерференция?
Слайд 16Решить задачи
Две когерентные световые волны приходят в некоторую точку пространства с
разностью хода 17,17 мкм. Каков результат интерференции в этой точке, если λ=404 нм?
В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с оптической разностью хода 2 мкм. Определите, усилится или ослабится свет в этой точке, если в нее приходят: а) красные лучи λ1=760 нм; б) желтые лучи λ2=600 нм; в) фиолетовые лучи λ3=400 нм.
На поверхность стеклянного объектива(n1= 1,5) нанесена пленка (n2=1,2). При какой наименьшей толщине пленки h произойдет ослабление отраженного света λ=600 нм?
Слайд 17Домашнее задание
§ 67,68
(§ 69 – читать.)
№1087,1091