Презентация учителя физики МОУ СОШ 288 г. Заозерска Мурманской области Бельтюковой Светланы Викторовны. - презентация

1 Презентация учителя физики МОУ СОШ 288 г. Заозерска Мурманской области Бельтюковой Светланы Викторовны

2 оптика волновая геометрическая Декарт, Гримальди, Р.Гук, Бартолин, Гюйгенс Евклид, Архимед, Птолемей, Галилей, Кеплер

3 Закон независимости световых пучков Световой поток можно разбить на отдельные световые пучки. Выделяя их при помощи диафрагм. Эффект, производимый отдельным пучком, не зависит от того, действуют ли одновременно другие пучки.

4 Принцип суперпозиции для волн: Амплитуда колебаний, вызванных действием нескольких волн, в любой момент времени равна векторной сумме амплитуд каждой волны в отдельности. Этот принцип справедлив и для механических (звуковых, на поверхности воды), и для электромагнитных волн.

5 Результат наложения волн Если встречаются друг с другом два фронта волн с одинаковой фазой, то возникает волновое поле удвоенной интенсивности. Если же, напротив, встречаются друг с другом два фронта волн, положительной и отрицательной, то они гасят взаимно друг друга - излучение бесследно исчезает.

6 Определение интерференции Явление изменения амплитуды результирующей волны при сложении волн с одинаковыми частотами колебаний называется интерференцией. Интерференция – это усиление или ослабление света в результате наложения световых волн. Интерференцией называется сложение в пространстве волн, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний.

7 Открытие интерференции Интерференция света наблюдались ещё Ньютоном в 17 в., однако он не смог объяснить её с точки зрения корпускулярной теории. Правильное объяснение интерференции как типично волнового явления было дано Жаном Френелем и Юнгом.

8 Физический смысл интерференции: Наличие интерференции является признаком волнового процесса. В 1801 г. Томас Юнг доказал волновую природу света, получив интерференционную картину, и измерив по её результатам длину световой волны. Концентрические круговые волны с источниками в различных точках на поверхности воды, возникшие в результате падения дождевых капель, в зонах их пересечения дают интерференционную картину. Затемнения соответствуют зонам деструктивной интерференции. Томас Юнг Х.Гюйгенс

9 Волна или поток частиц? Эффект интерференционного гашения позволяет нам судить, имеем мы дело с волной или с частицей. Именно явление интерференции света окончательно убедило ученых XIX в. в его волновой природе.

10 Вследствие интерференции происходит перераспределение энергии волны в пространстве. Она концентрируется в точках max, а в точки min: не поступает совсем. Интерференционная картина представляет собой чередование светлых и тёмных полос. «Кто бы мог подумать, что свет, слагаясь со светом, может вызвать мрак!» Араго

11 Физический смысл интерференции: Наличие интерференции является признаком волнового процесса. В 1801 г. Томас Юнг доказал волновую природу света, получив интерференционную картину, и измерив по её результатам длину световой волны. Томас Юнг Х.Гюйгенс

12 Опыт Юнга Пучок света направлялся на непрозрачный экран- ширму с двумя параллельными прорезями, позади которого был установлен второй экран. Если бы свет состоял из частиц, на проекционном экране мы увидели бы всего две параллельных полосы света, прошедших через прорези ширмы. А между ними проекционный экран оставался бы практически неосвещенным.

13 Необходимые условия наблюдения интерференции: 1. Когерентными называются волны с одинаковой частотой, поляризацией и постоянной во времени разностью фаз. 2. Монохроматичным называется излучение постоянно частоты и амплитуды.

14 Условие максимума: Интерференционные максимумы наблюдаются в тех точках пространства, в которые волны приходят с одинаковой фазой колебаний: φ = 0; ±2π; ±2πn. Условие max : амплитуда колебаний среды в данной точке максимальна, если разность хода двух волн, возбуждающих колебания в этой точке, равна целому числу длин волн: = k λ - разность хода; Λ –длина волны k = 1,2,3,… А Б В

15 Условие минимума : Амплитуда колебаний равна нулю в тех точках пространства, в которых волны с одинаковой амплитудой приходят в противоположных фазах, т.е. со сдвигом фаз на ±πn: φ = ±π; ±3π;… ±πn. Условие min: Амплитуда колебаний минимальна, если разность хода двух волн, возбуждающих колебания в этой точке, равна нечётному числу полуволн. =(2k+ 1) λ/2

16 Наблюдение и применение интерференции 1. «Мыльный пузырь пожалуй, самое изысканное чудо природы», - Марк Твен 2.Радужная плёнка на поверхности лужи с бензином. 3.Кольца Ньютона (с их помощью можно определить длину волны падающего света). 4.Интерферометры измеряют длину волны, показатели преломления газов. 5.Просветление оптики (за счёт уменьшения доли отражённого света, n плёнки < n стекла, толщина плёнки h = λ /4n) 6.В промышленности (проверка качества обработки деталей).

17 Запомни! Разность хода волны зависит от среды: Δ= L n L - расстояние, которое проходит волна n - показатель преломления среды Δ - разность хода

18 При решении достаточно проверить выполнение условия максимума: Если k = целое число, то наблюдается усиление света, если k- полуцелое число, - то свет гасится. 1.В некоторую точку пространства приходит излучение с оптической разностью хода волн 1,8 мкм. Определите, что будет наблюдаться в этой точке – усиление или гашение света в случае излучения с длиной волны 600 нм; 400 нм. 2.Какова разность хода волн монохроматического света (λ = 5,5· м), образующих максимум первого порядка?