Презентация, доклад по теме: Волновая оптика

ЗМР РТ"

Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

вторичных волн

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

ослабление колебаний

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

когерентными волнами

Когерентные волны – волны с одинаковой частотой, поляризацией и постоянной разностью фаз

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

когерентных волн.

Интерференция возникает, когда два когерентных источника света, т. е. испускающие полностью однородные лучи света с постоянной разностью фаз, расположены очень близко друг от друга. У двух разных источников света никогда не сохраняется постоянная разность фаз волн, поэтому их лучи не интерферируют.
Закон сохранения энергии не нарушается, происходит перераспределение энергии,

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

быть когерентен самому себе. Для этого световой поток следует разделить на два потока, идущих как бы от двух источников. Такие источники будут когерентны

Впервые такое наблюдение интерференции света было проведено в 1800 году английским учёным Томасом Юнгом

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

ЗМР РТ"

№ 3 ЗМР РТ"

и задней поверхностей тонких пленок (масляные пленки и пленки жира на воде, мыльные пузыри)

Свет, падающий на переднюю поверхность плёнки толщиной h, частично отражается (луч AD) и частично преломляется (луч AB). После отражения преломленного луча от задней поверхности плёнки в точке В луч преломляется в точке С. Отраженные лучи попадают в глаз наблюдателя

Неоднородность плёнки по толщине приводит к неоднородности отражения волн разного цвета, что придаёт плёнке радужную окраску

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

точки касания слегка изогнутой выпуклой линзы и плоскопараллельной пластины при прохождении света сквозь линзу и пластину. Простая интерференционная картина возникает в тонкой прослойке воздуха между стеклянной пластиной и положенной на нее плосковыпуклой линзой, сферическая поверхность которой имеет большой радиус кривизны. Эта интерференционная картина имеет вид концентрических колец, получивших название кольца Ньютона.

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

но и при освещении линзы одноцветным (монохроматическим) пучком. Оказалось, что радиусы колец одного и того же порядкового номера увеличиваются при переходе от фиолетового конца спектра к красному; красные кольца имеют максимальный радиус

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

простым соотношением. Согласно теореме Пифагора:

R – радиус кривизны линзы. Из формулы получаем:

Так как h k<

или

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

R определяется следующей формулой:

А r k светлых колец:

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

результате нанесения на неё специальной плёнки

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

из таких применений является создание "просветленной" оптики. Отполированная поверхность стекла отражает примерно 4% падающего на нее света.
Другим применением явления интерференции является получение хорошо отражающих покрытий, необходимых во многих отраслях оптики.
Интерференция света широко используется при спектральном анализе для точного измерения расстояний и углов, в рефрактометрии, в задачах контроля качества поверхностей, для создания светофильтров, зеркал, просветляющих покрытий и др.; на явлениях интерференционного света основана голография.

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

в неравноправии различных направлений в плоскости, перпендикулярной световому лучу (направлению распространения световой волны)

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

сравнимы с длиной световой волны

Дифракция была открыта Франческо Гримальди в конце XVII в.Объяснение явления дифракции света дано Томасом Юнгом и Огюстом Френелем, которые не только дали описание экспериментов по наблюдению явлений интерференции и дифракции света, но и объяснили свойство прямолинейности распространения света с позиций волновой теории

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

a, разделённых непрозрачными промежутками шириной b.

Число штрихов на 1 мм стеклянной призмы достигает тысячи, а общее число штрихов N=100000. Величина d=a+b называется периодом решетки. решетка служит для разложения света в спектр и измерения длины волны.

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

глаза

Сетчатка глаза

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

уменьшению ширины главных максимумов. Возможность раздельного наблюдения главных максимумов k-го порядка близких волн λ1 и λ2 характеризуется разрешающей способностью А дифракционной решетки:

Чем выше число щелей и выше порядок спектра, тем выше разрешающая способность дифракционной решетки

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

№ 3 ЗМР РТ"

расстояние между двумя ближайшими цветами (на рисунке между фиолетовыми), АВ=b, тогда
dsinϕ=kλ, k=+1, тогда dsinϕ=λ
При малых углах sinϕ ≈ tgϕ, значит dtgϕ=λ

tgϕ=a/b (из ΔАВС), отсюда

}

спектр +1 порядка

}

спектр -1 порядка

}

спектр +2 порядка

А

В

С

ϕ

Дифракционная решетка

Антонова Д.А., учитель физики и информатики МБОУ "Гимназия № 3 ЗМР РТ"

РТ"