Презентация, доклад на тему Тема урока по физике: Дифракция света

Содержание

План урока1. Дифракция света2. Дифракция Френеля3. Дифракция Фраунгофера4. Дифракционная решеткаКлючевые слова: дифракция света, дифракционная решеткаТема урока: «Дифракция света»1

Слайд 1






Депобразования и молодежи Югры
бюджетное учреждение профессионального образования
Ханты-Мансийского автономного округа – Югры
«Мегионский

политехнический колледж»
(БУ «Мегионский политехнический колледж»)











09.02.03 «Программирование в компьютерных системах»
21.02.01 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений».
Преподаватель физики: Магомедов Абдул Маграмович
Мегион, 2020


Тема урока по физике:
«Дифракция света»

Депобразования и молодежи Югрыбюджетное учреждение профессионального образованияХанты-Мансийского автономного округа – Югры«Мегионский политехнический колледж»(БУ «Мегионский политехнический колледж»)09.02.03 «Программирование

Слайд 2План урока
1. Дифракция света
2. Дифракция Френеля
3. Дифракция Фраунгофера
4. Дифракционная решетка
Ключевые слова:

дифракция света, дифракционная решетка

Тема урока: «Дифракция света»

1

План урока1. Дифракция света2. Дифракция Френеля3. Дифракция Фраунгофера4. Дифракционная решеткаКлючевые слова: дифракция света, дифракционная решеткаТема урока: «Дифракция

Слайд 3Дифракция света - явление отклонения световых лучей в область геометрической тени

при прохождении мимо краев препятствий или сквозь отверстия, размеры которых сравнимы с длиной световой волны

Свет заходит за края препятствия!

2

Дифракция света - явление отклонения световых лучей в область геометрической тени при прохождении мимо краев препятствий или

Слайд 4Опыт Юнга по дифракции
Дифракция проявляется в нарушении прямолинейности распространения света!
3

Опыт Юнга по дифракции Дифракция проявляется в нарушении прямолинейности распространения света!3

Слайд 5Принцип Гюйгенса- Френеля
Возмущение в любой точке является результатом интерференции элементарных вторичных

волн, излучаемых каждым элементом некоторой волновой поверхности

Решить задачу дифракции – значит найти распределение интенсивности света на экране в зависимости от размеров и формы препятствий вызывающих дифракцию

4

Принцип Гюйгенса- ФренеляВозмущение в любой точке является результатом интерференции элементарных вторичных волн, излучаемых каждым элементом некоторой волновой

Слайд 6Закон прямолинейного распространения света выполняется достаточно точно в том случае, когда

размеры щели на пути распространения света много больше длины световой волны!

5

Закон прямолинейного распространения света выполняется достаточно точно в том случае, когда размеры щели на пути распространения света

Слайд 7Щель играет роль точечного источника волн!
6

Щель играет роль точечного источника волн!6

Слайд 8Зоны Френеля – множество когерентных источников вторичных волн, максимальная разность хода между

которыми равна λ/2

Для нахождения результата интерференции колебаний от вторичных источников Френель предложил метод разбиения волнового фронта на зоны

Метод зон Френеля

7

Зоны Френеля – множество когерентных источников вторичных волн, максимальная разность хода между которыми равна λ/2Для нахождения результата

Слайд 9Разность хода от двух соседних зон равна λ/2, следовательно, колебания от

них приходят в точку наблюдения М в противоположных фазах, так, что волны от любых двух соседних зон Френеля гасят друг друга

Теория дифракции

8

Разность хода от двух соседних зон равна λ/2, следовательно, колебания от них приходят в точку наблюдения М

Слайд 10Дифракция на малом отверстии
R –радиус отверстия
а - расстояние от источника света до

экрана с отверстием
b – расстояние от экрана до точки наблюдения
m – число открытых зон Френеля

9

Дифракция на малом отверстииR –радиус отверстияа - расстояние от источника света до экрана с отверстиемb – расстояние

Слайд 11Условие минимума Когда на отверстии укладывается четное число зон, то в точке

наблюдения возникнет минимум (темное пятно)

Условие максимума Когда на отверстии укладывается нечетное число зон, то в точке наблюдения возникнет максимум (светлое пятно)

Дифракция
на малом отверстии

10

Условие минимума Когда на отверстии укладывается четное число зон, то в точке наблюдения возникнет минимум (темное пятно)Условие

Слайд 12Амплитуда колебаний в точке наблюдения монотонно убывает по мере увеличения угла

между нормалью к поверхности и направлением на точку направления

Результирующая амплитуда колебаний в точке наблюдения примерно равна половине амплитуды колебаний, создаваемой центральной зоной Френеля

Зоны Френеля больших номеров вносят малый вклад в интенсивность из-за большого угла наклона зон!

11

Амплитуда колебаний в точке наблюдения монотонно убывает по мере увеличения угла между нормалью к поверхности и направлением

Слайд 13
Зонная пластинка – это прозрачный экран с чередующимися светлыми и темными кольцами
Радиусы

колец подбираются так, что при заданных λ, а и b кольца из непрозрачного материала закрывают все четные зоны, тогда в точку наблюдения приходят колебания только от нечетных зон, происходящих в одной и той же фазе, что приводит к увеличению интенсивности света в точке наблюдения

Зонная пластинка фокусирует световые лучи подобно линзе!

12

Зонная пластинка – это прозрачный экран с чередующимися светлыми и темными кольцамиРадиусы колец подбираются так, что при

Слайд 14Дифракция от круглого диска
…Светлое пятно может возникнуть даже области геометрической тени

за освещенным непрозрачным диском…
Пуассон

Дифракционное пятно появляется только тогда, когда диск закрывает малое число центральных зон Френеля (одну-две)

13

Дифракция от круглого диска…Светлое пятно может возникнуть даже области геометрической тени за освещенным непрозрачным диском…

Слайд 15Дифракция от круглого диска
Если диск закрывает много зон Френеля, то центрального

светлого пятна не будет!

Зоны Френеля больших номеров вносят малый вклад в интенсивность из-за большого угла наклона зон!

14

Дифракция от круглого дискаЕсли диск закрывает много зон Френеля, то центрального светлого пятна не будет!Зоны Френеля больших

Слайд 16Дифракция в параллельных лучах
15

Дифракция в параллельных лучах15

Слайд 17Дифракция на длинной узкой щели
Для наблюдения дифракции за щелью нужно расположить

собирающую линзу, в фокальной плоскости которой находится экран!

16

Для получения пучка параллельных лучей света, падающих на щель или отверстие, обычно пользуются небольшим источником света, который помещается в фокусе собирающей линзы

Дифракция на длинной узкой щелиДля наблюдения дифракции за щелью нужно расположить собирающую линзу, в фокальной плоскости которой

Слайд 18Если в щели шириной b укладывается четное число зон Шустера, то

на отрезке ВС укладывается целое число длин волн. При этом световые волны, собираемые линзой вместе в побочном фокусе, полностью гасят друг друга

Дифракция на длинной узкой щели

условие минимумов

При b ≥ λ минимумов освещенности не будет!

17

условие максимумов

Если в щели шириной b укладывается четное число зон Шустера, то на отрезке ВС укладывается целое число

Слайд 19Дифракция на двух щелях
Если ширина каждой щели b изменяется, а

расстояние между щелями d остается постоянным то:
при уменьшении b ширина дифракционной картины увеличивается, а ее яркость уменьшается
при этом период интерференционных полос остаётся неизменным

условие главных максимумов

18

Дифракция на двух щелях Если ширина каждой щели b изменяется, а расстояние между щелями d остается постоянным

Слайд 20 Если ширина щелей b остается постоянной, а расстояние d между

щелями изменяется то:
 частота следования интерференционных полос увеличивается пропорционально расстоянию d между щелями, в то время как ширина дифракционной картины остаётся неизменной и зависит только от b

Дифракция на двух щелях

условие дополнительных минимумов

19

Если ширина щелей b остается постоянной, а расстояние d между щелями изменяется то: частота следования интерференционных полос

Слайд 21Чем больше число щелей, тем более резко очерчены максимумы и тем более

широкими минимумами они разделены

Световая энергия перераспределяется так, что большая ее часть приходится на максимумы, а в минимумы попадает незначительная часть энергии

20

Чем больше число щелей, тем более резко очерчены максимумы и тем более широкими минимумами они разделеныСветовая энергия

Слайд 22Дифракционная решетка - спектральный прибор, служащий для разложения света в спектр и

измерения длины волны

Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками

период решетки

21

Дифракционная решетка - спектральный прибор, служащий для разложения света в спектр и измерения длины волныДифракционная решетка представляет

Слайд 23Формула дифракционной решетки
различным длинам волн соответствуют разные углы, на которых наблюдаются

интерференционные максимумы (разложение белого света в спектр)
большие дифракционные углы (т.е. более широкий спектр) дают решетки с малым периодом
амплитуда в главных максимумах пропорциональна числу штрихов N
интенсивность света в главных максимумах пропорциональна квадрату числа штрихов

22

Формула дифракционной решеткиразличным длинам волн соответствуют разные углы, на которых наблюдаются интерференционные максимумы (разложение белого света

Слайд 24
Дифракционный спектр
При освещении решетки белым светом:
только максимум нулевого порядка имеет белый

свет
дифракционный угол для синего цвета меньше, чем для красного
каждому значению k соответствует свой спектр

23

Дифракционный спектрПри освещении решетки белым светом:только максимум нулевого порядка имеет белый светдифракционный угол для синего цвета

Слайд 25Определение длины волны света
24

Определение длины волны света24

Слайд 26Способность раздельного наблюдения двух спектральных линий, имеющих близкие длины волн называют

разрешающей способностью решетки

25

Способность раздельного наблюдения двух спектральных линий, имеющих близкие длины волн называют разрешающей способностью решетки25

Слайд 27Наши ресницы с промежутками между ними представляют собой грубую дифракционную решетку.

Если посмотреть прищурившись, на яркий источник света, то можно обнаружить радужные цвета

Возможность различать две близко друг к другу расположенные точки, называется разрешающей способностью, или остротой зрения. В качестве стандарта остроты зрения принята способность различить две точки, разделенные углом в 1'.

26

Наши ресницы с промежутками между ними представляют собой грубую дифракционную решетку. Если посмотреть прищурившись, на яркий

Слайд 28Явления дифракции и интерференции света помогают Природе раскрашивать всё живое, не

прибегая к использованию красителей

27

Явления дифракции и интерференции света помогают Природе раскрашивать всё живое, не прибегая к использованию красителей27

Слайд 2928

Дифракция света

28Дифракция света

Слайд 30Урок № 74-75 Дифракция света

Дифракционная решетка, постоянная которой равна 0,004 мм,

освещается светом с длиной волны 687 нм. Под каким углом к решетке нужно проводить наблюдение, чтобы видеть изображение спектра второго порядка

29

Урок № 74-75 Дифракция светаДифракционная решетка, постоянная которой равна 0,004 мм, освещается светом с длиной волны 687

Слайд 31Урок № 74-75 Дифракция света

На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на

1 мм, падает монохроматический свет длиной волны 500 нм. Свет падает на решетку перпендикулярно. Какой наибольший порядок спектра можно наблюдать?

30

Урок № 74-75 Дифракция светаНа дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на 1 мм, падает монохроматический свет длиной

Слайд 32
Урок № 74-75 Дифракция света

Дифракционная решетка расположена параллельно экрану на расстоянии

0,7 м от него. Определите количество штрихов на 1 мм для этой дифракционной решетки, если при нормальном падении на нее светового пучка с длиной волны 430 нм первый дифракционный максимум на экране находится на расстоянии 3 см от центральной светлой полосы. Считать, что sinφ ≈ tgφ

31

Урок № 74-75 Дифракция светаДифракционная решетка расположена параллельно экрану на расстоянии 0,7 м от него. Определите количество

Слайд 33
Урок № 74-75 Дифракция света

Дифракционная решетка, период которой равен 0,005 мм,

расположена параллельно экрану на расстоянии 1,6 м от него и освещается пучком света длиной волны 0,6 мкм, падающим по нормали к решетке. Определите расстояние между центром дифракционной картины и вторым максимумом. Считать, что sinφ ≈ tgφ

32

Урок № 74-75 Дифракция светаДифракционная решетка, период которой равен 0,005 мм, расположена параллельно экрану на расстоянии 1,6

Слайд 34
Урок № 74-75 Дифракция света

Дифракционная решетка с периодом 10-5 м расположена

параллельно экрану на расстоянии 1,8 м от него. Решетка освещается нормально падающим пучком света длиной волны 580 нм. На экране на расстоянии 20.88 см от центра дифракционной картины наблюдается максимум освещенности. Определите порядок этого максимума. Считать, что sinφ ≈ tgφ

33

Урок № 74-75 Дифракция светаДифракционная решетка с периодом 10-5 м расположена параллельно экрану на расстоянии 1,8 м

Слайд 35Урок № 74-75 Дифракция света

При помощи дифракционной решетки с периодом 0,02

мм получено первое дифракционное изображение на расстоянии 3,6 см от центрального и на расстоянии 1,8 м от решетки. Найдите длину световой волны

34

Урок № 74-75 Дифракция светаПри помощи дифракционной решетки с периодом 0,02 мм получено первое дифракционное изображение на

Слайд 36Урок № 74-75 Дифракция света

Спектры второго и третьего порядков в видимой

области дифракционной решетки частично перекрываются друг с другом. Какой длине волны в спектре третьего порядка соответствует длина волны 700 нм в спектре второго порядка?

35

Урок № 74-75 Дифракция светаСпектры второго и третьего порядков в видимой области дифракционной решетки частично перекрываются друг

Слайд 37Урок № 74-75 Дифракция света

Плоская монохроматическая волна с частотой 8•1014 Гц

падает по нормали на дифракционную решетку с периодом 5 мкм. Параллельно решетке позади нее размещена собирающая линза с фокусным расстоянием 20 см. Дифракционная картина наблюдается на экране в фокальной плоскости линзы. Найдите расстояние между ее главными максимумами 1 и 2 порядков. Считать, что sinφ ≈ tgφ

36

Урок № 74-75 Дифракция светаПлоская монохроматическая волна с частотой 8•1014 Гц падает по нормали на дифракционную решетку

Слайд 38Урок № 74-75 Дифракция света

Какова ширина всего спектра первого порядка (длины

волн заключены в пределах от 380 нм до 760 нм), полученного на экране, отстоящем на 3 м от дифракционной решетки с периодом 0,01 мм?

37

Урок № 74-75 Дифракция светаКакова ширина всего спектра первого порядка (длины волн заключены в пределах от 380

Слайд 39
Урок № 74-75 Дифракция света

На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок

белого света. Между решеткой и экраном вплотную к решетке расположена линза, которая фокусирует свет, проходящий через решетку, на экране. Чему равно число штрихов на 1 см, если расстояние до экрана 2 м, а ширина спектра первого порядка 4 см. Длины красной и фиолетовой волн соответственно равны 800 нм и 400 нм. Считать, что sinφ ≈ tgφ

38

Урок № 74-75 Дифракция светаНа дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Между решеткой и экраном

Слайд 40Урок № 74-75 Дифракция света

Плоская монохроматическая световая волна с частотой ν

= 8•1014 Гц падает по нормали на дифракционную решетку с периодом 6 мкм. Параллельно решетке позади нее размещена собирающая линза. Дифракционная картина наблюдается в задней фокальной плоскости линзы. Расстояние между ее главными максимумами 1 и 2 порядков равно 16 мм. Найдите фокусное расстояние линзы. Считать, что sinφ ≈ tgφ

39

Урок № 74-75 Дифракция светаПлоская монохроматическая световая волна с частотой ν = 8•1014 Гц падает по нормали

Слайд 41Урок № 74-75 Дифракция света

Какова должна быть общая длина дифракционной решетки,

имеющей 500 штрихов на 1 мм, чтобы с ее помощью разрешить две линии спектра с длинами волн 600,0 нм и 600,05 нм?

40

Урок № 74-75 Дифракция светаКакова должна быть общая длина дифракционной решетки, имеющей 500 штрихов на 1 мм,

Слайд 42Урок № 74-75 Дифракция света

Дифракционная решетка с периодом 10-5 м имеет

1000 штрихов. Можно ли с помощью этой решетки в спектре первого порядка разрешить две линии спектра натрия с длинами волн 589.0 нм и 589,6 нм?

41

Урок № 74-75 Дифракция светаДифракционная решетка с периодом 10-5 м имеет 1000 штрихов. Можно ли с помощью

Слайд 43Урок № 74-75 Дифракция света

Определите разрешающую способность дифракционной решетки, период которой

равен 1,5 мкм, а общая длина 12 мм, если на нее падает свет с длиной волны 530 нм

42

Урок № 74-75 Дифракция светаОпределите разрешающую способность дифракционной решетки, период которой равен 1,5 мкм, а общая длина

Слайд 44Урок № 74-75 Дифракция света

Определите разрешающую способность дифракционной решетки, содержащей 200

штрихов на 1 мм, если ее общая длина равна 10 мм. На решетку падает излучение с длиной волны 720 нм

43

Урок № 74-75 Дифракция светаОпределите разрешающую способность дифракционной решетки, содержащей 200 штрихов на 1 мм, если ее

Слайд 45Урок № 74-75 Дифракция света

Какое наименьшее число штрихов должна содержать решетка,

чтобы в спектре первого порядка можно было разрешить две желтые линии натрия с длинами волн 589 нм и 589,6 нм. Какова длина такой решетки, если постоянная решетки 10 мкм

44

Урок № 74-75 Дифракция светаКакое наименьшее число штрихов должна содержать решетка, чтобы в спектре первого порядка можно

Слайд 46Урок № 74-75 Дифракция света
Определите число открытых зон при следующих параметрах:

R =2 мм; a=2.5 м; b=1.5 м а) λ=0.4 мкм. б) λ=0.76 мкм


45

Урок № 74-75 Дифракция светаОпределите число открытых зон при следующих параметрах: R =2 мм; a=2.5 м;

Слайд 47Урок № 74-75 Дифракция света

Диафрагма диаметром 1 см освещается зеленым светом

с длиной волны 0,5 мкм. На каком расстоянии от диафрагмы будет справедливо приближение геометрической оптики

Ответ :много меньше 200 м

46

Урок № 74-75 Дифракция светаДиафрагма диаметром 1 см освещается зеленым светом с длиной волны 0,5 мкм. На

Слайд 48Урок № 74-75 Дифракция света

Щель размером 1,2 мм освещается зеленым светом

с длиной волны 0,5 мкм. Наблюдатель расположен на расстоянии 3 м от щели. Увидит ли он дифракционную картину.

47

Урок № 74-75 Дифракция светаЩель размером 1,2 мм освещается зеленым светом с длиной волны 0,5 мкм. Наблюдатель

Слайд 49Урок № 74-75 Дифракция света

Экран расположен на расстоянии 50 см от

диафрагмы, которая освещается желтым светом с длиной волны 589 нм от натриевой лампы. При каком диаметре диафрагмы будет справедливо приближение геометрической оптики

48

Урок № 74-75 Дифракция светаЭкран расположен на расстоянии 50 см от диафрагмы, которая освещается желтым светом с

Слайд 50Урок № 74-75 Дифракция света

Щель размером 0,5 мм освещается зеленым светом

от лазера с длиной волны 500 нм. На каком расстоянии от щели можно отчетливо наблюдать дифракционную картину

49

Урок № 74-75 Дифракция светаЩель размером 0,5 мм освещается зеленым светом от лазера с длиной волны 500

Слайд 51Урок № 74-75 Дифракция света
Домашнее задание
Учебник § 71-72 (Г.Я. Мякишев, Б.Б.

Буховцев. Физика.11)
Сборник № 1606,1609,1612, 1613,1617(Г.Н.Степанова)

50

Урок № 74-75 Дифракция светаДомашнее заданиеУчебник § 71-72 (Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. Физика.11)Сборник № 1606,1609,1612, 1613,1617(Г.Н.Степанова)50
Скачать презентацию

Похожие презентации

Презентация по физике Диффузия. Презентация по физике Диффузия. 228
Презентация (для интеллектуальной игры по физике для 8 класса) Презентация (для интеллектуальной игры по физике для 8 класса) 200
Своя игра по теме Сила. Виды сил Своя игра по теме Сила. Виды сил 158
Презентация для участия в конкурсе Мое портфолио Презентация для участия в конкурсе Мое портфолио 163
Физическое ассорти. Интерактивная игра Физическое ассорти. Интерактивная игра 185
Презентация по физике на тему Основные положения МКТ (10 класс) Презентация по физике на тему Основные положения МКТ (10 класс) 228

Что такое shareslide.ru?

Это сайт презентаций, где можно хранить и обмениваться своими презентациями, докладами, проектами, шаблонами в формате PowerPoint с другими пользователями. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть