ДИФРАКЦИЯ Подготовила Будилина Валерия Ученица 9 г класса Гимназия 2 город Тосно

СОДЕРЖАНИЕ 1)Что такое дифракция? 2)Дифракция механических волн 3)Дифракция света 4) Дифракционная решетка 5)Примеры дифракции волн и света

Дифракция механических волн

Дифракция механических волн – отклонение от прямолинейного распространения при огибании волнами препятствий.

РАССМОТРИМ ОПЫТ, НАГЛЯДНО ДЕМОНСТРИРУЮЩИЙ ЯВЛЕНИЕ ДИФРАКЦИИ

Опыт показывает, что если на пути волн установлен экран со щелью, размеры которой велики по сравнению с длиной волны, то волны проходят сквозь щель, почти не меняя своей формы и направления распространения. Лишь на значительном расстоянии за щелью имеет место некоторое расширение фронта волны. Совершенно иная картина распространения волн наблюдается в случае, когда размеры щели меньше длины волны. При этом кардинально меняется форма волн за щелью – они становятся круговыми,а колебания охватывают всю поверхность воды за экраном.

ПРИ КАКОМ СООТНОШЕНИИ МЕЖДУ ДЛИНОЙ ВОЛНЫ И РАЗМЕРОМ ПРЕПЯТСТВИЯ БУДЕТ НАБЛЮДАТЬСЯ ДИФРАКЦИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЛН ? если размеры препятствия меньше длины волны,то мы можем наблюдать дифракцию.

Дифракция света

Дифракция света – явление отклонения световых лучей от прямолинейного распространения и их проникновение в область тени за непрозрачным телом.

Франческо Мария Гримальди( ) Франческо Мария Гримальди( ) Итальянский физик и астроном. Астрономией Гримальди заинтересовался, когда познакомился с трудами Дж. Риччиолли, даже помогал ему в написании следующей книги. Потом ученый начал оптические эксперименты. Он хотел выяснить, откуда берется свет, пытался проводить опыты с поведением очень узких световых пучков. Эти исследования привели к открытию нового явления, которое физик назвал дифракцией. Представления ученого о свете были неоднозначны, он не принимал свет как поток частиц, представляя его в виде непрерывной среды, похожей на жидкость, или просто ее свойства. Эти ошибочные мнения не помешали Гримальди описать процессы отражения, преломления и распространения света, разработать теорию цветов. Ему принадлежит описание солнечного спектра, полученного с помощью применения призмы. Все его опыты были сведены в единый труд «Физическая наука о свете, цветах и радуге», который вышел уже после смерти физика.

Опыт Гримальди по дифракции(1665) Свет, входящий через отверстие CD в окне и проходящий отверстие GH в непрозрачной стенке, образует на экране световое пятно LM, окруженное цветными кольцами

Томас Юнг( ) Томас Юнг( ) английский учёный широкого профиля: физик, механик, врач, астроном, филолог и востоковед. В 1800 году Юнг перебрался в Лондон с намерением начать врачебную практику. Первым же его решением было продать помпезный дом, доставшийся по наследству от Броклсби, но об истинных своих мотивах он нигде не упоминал. С конца 1790-х годов Юнг активно занимался оптическими и акустическими опытами. В первую очередь он изучал колебания струн, обматывал их серебряной нитью и рассматривал в темноте, направляя на определённые точки луч света. Есть предположение, что этот метод он разработал ещё в Эдинбурге, когда подвизался в качестве канатоходца; тогда же он задумался над вопросами колебания струны, а, возможно, и над вопросами растяжения, сжатия и сдвига.

Опыт Юнга(1803) Для дифракции характерно не столько загибание за края преград, сколько возникновение за преградой интерференционной картины

Дифракционная решётка

Дифракционная решетка – совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками.

Один из простейших и распространённых в быту примеров отражательных дифракционных решёток компакт-диск. На поверхности компакт-диска дорожка в виде спирали с шагом 1,6 мкм между витками. Примерно треть ширины (0,5 мкм) этой дорожки занята углублением (это записанные данные), рассеивающим падающий на него свет, примерно две трети (1,1 мкм) нетронутая подложка, отражающая свет. Таким образом, компакт-диск отражательная дифракционная решётка с периодом 1,6 мкм. Кроме того, такой же отражательной дифракционной решёткой является и пустой CD-R диск, и пустой DVD диск, поскольку на них имеется спиральная дорожка для направления луча лазера при записи информации

Примеры дифракция света и волн