“Пречупване на светлината” - Пречупване на светлината в различни течности и стъкло. Пътят на светлинните лъчи Светлинните лъчи и принципът на Ферма. Геометричното място на всички такива фокуси на нехомоцентрични лъчи се нарича каустик. Върху фолиото беше излят живак, който образува амалгама с калай. Характеристики на светлината. Набор от близки лъчи светлина може да се счита за лъч светлина.
„Разпространение на светлината“ - Пътят на лъчите в тънка леща. Оптични инструменти. 2. Лъч светлина пада върху повърхността на водата под ъгъл 300 спрямо хоризонталата. Ако изображението: -въображаем f< 0 -действительное f >0 Ако лещата: - събирателна F > 0 - разсейваща F< 0. D - расстояние от предмета до линзы. Линзы. Образование тени и полутени.
“Физика на миражите” - Ето една от картините, които могат да се видят. Изпълнител: ученик от 9 клас Виталий Сергеевич Ремешевски. Астигматизъм. Смесени илюзии. Левитация. Ръководител: учител по физика Татяна Генадиевна Долматова. Естествени или създадени от природата (например мираж); Променливи. Резултатът е две изображения.
„Дифракция на светлината” – План на урока: Дифракционните решетки се използват за разделяне на електромагнитното излъчване в спектър. Дифракция на механични вълни. Условия за кохерентност на светлинните вълни. Така след преминаване през процепа вълната се разширява и деформира. Опитът на Т. Юнг. 1802 Дифракцията на светлината е придружена от интерференция.
„Човешкото око“ - Какво е полярното сияние? Защо понякога виждаме неща, които всъщност ги няма? Област на образуване на дъга. А кръговете в крайна сметка са напълно неподвижни. грях? /грях? = n1 / n2. Следователно наблюдателят вижда изображението изкривено. Законът за пречупване на светлината. Извод: 90% от информацията влиза в мозъка ни през очите. Научихме, че законите на оптиката се описват с помощта на тригонометрични функции.
“Интерференция и дифракция” - бипризма на Френел. А) от тънък проводник; б) от кръгъл отвор; в) от кръгъл непрозрачен екран. Всяка точка от вълновата повърхност е източник на вторични сферични вълни. Покритие на оптика n (филм) Има общо 7 презентации Описание на презентацията по отделни слайдове: 1 слайд
Описание на слайда: 2 слайд
Описание на слайда:
Интерференция на механични вълни. Всяко вълново движение се характеризира с явленията интерференция и дифракция. Добавяне на вълни. Много често няколко различни вълни се разпространяват едновременно в една среда. Какво става? Всяка вълна преминава през другата и се държи така, сякаш другата вълна не съществува. Ако две вълни се срещнат на едно място с гребените си, тогава смущението се засилва на това място. Ако гребенът на една вълна срещне падината на друга, повърхността няма да бъде нарушена. 3 слайд
Описание на слайда:
Интерференция на механични вълни. Като цяло във всяка точка на средата трептенията, причинени от две вълни, се сумират. Полученото изместване на всяка частица от средата е алгебричната сума на изместванията, които биха възникнали по време на разпространението на една вълна в отсъствието на другата. 4 слайд
Описание на слайда:
Интерференция на механични вълни. Интерференцията е събиране на вълни в пространството, при което се формира постоянно във времето разпределение на амплитудите на получените трептения на частиците на средата. Нека разберем при какви условия се наблюдава вълнова интерференция. Нека едновременно възбудим две кръгови вълни. Във всяка точка M трептенията, причинени от две вълни, се сумират. Амплитудите на трептенията ще варират, защото вълните пътуват по различни пътища. Но ако разстоянието между източниците е много по-малко от пътищата, тогава амплитудите могат да се считат за еднакви. Резултатът от добавянето зависи от фазовата разлика. Ако разликата в пътя е равна на дължината на вълната, тогава втората вълна се забавя с един период, т.е. в този случай хребетите съвпадат. 5 слайд
Описание на слайда:
Интерференция на механични вълни. Максимално състояние. Амплитудата на трептенията на частиците на средата в дадена точка е максимална, ако разликата в пътищата на две вълни, възбуждащи трептения в тази точка, е равна на цяло число дължини на вълните: 6 слайд
Описание на слайда:
Интерференция на механични вълни. Минимално състояние. Амплитудата на трептенията на частиците на средата в дадена точка е минимална, ако разликата в пътищата на двете вълни, възбуждащи трептения в тази точка, е равна на нечетен брой полувълни: 7 слайд
Описание на слайда:
Интерференция на механични вълни. Амплитудата на трептенията във всяка точка не се променя с времето. Интерферентният модел е специфично, инвариантно във времето разпределение на амплитудите на вибрациите. Кохерентните вълни са вълни, създадени от вълнови източници с еднаква честота и постоянна разлика във фазите на техните трептения. 8 слайд
Описание на слайда:
Интерференция на механични вълни. Разпределение на енергията по време на смущения. Вълните носят енергия. Какво става с нея? Наличието на минимум в дадена точка от интерферентния модел означава, че енергията изобщо не тече тук. Поради смущения енергията се преразпределя в пространството. Той е съсредоточен в максимумите, поради факта, че изобщо не влиза в минимумите. Слайд 9
Описание на слайда:
Интерференция на светлината. Светлината е поток от вълни, следователно има интерференция на светлината. Но е невъзможно да се получи интерференчен модел, като се използват два независими източника на светлина. Условие за кохерентност на светлинните вълни. Светлинните вълни, излъчвани от независими източници на светлина, не са последователни, а моделът на интерференция изисква последователни вълни, т.е. съгласуван. Вълните от различни източници са некохерентни, тъй като фазовата разлика между вълните не остава постоянна. Времева и пространствена кохерентност на светлинните вълни. 10 слайд
Описание на слайда:
Интерференция на светлината. Интерференция в тънки филми. Всички обаче сме наблюдавали модела на смущения, когато сме издухвали сапунени мехури като деца. Томас Йънг обясни възможността за обяснение на цветовете на тънките филми чрез добавяне на вълни, едната от които се отразява от външната повърхност на филма, а другата от вътрешната повърхност. В този случай възниква интерференция на светлинни вълни - добавяне на две вълни, в резултат на което се наблюдава стабилен във времето модел на усилване или отслабване на получените светлинни трептения в различни течения на пространството. 11 слайд
Описание на слайда:
Интерференция на светлината. Проста интерферентна картина възниква в тънък слой въздух между стъклена плоча и плоско-изпъкнала леща, поставена върху нея, чиято сферична повърхност има голям радиус на кривина. Този модел е под формата на концентрични пръстени, наречени пръстени на Нютон. 12 слайд
Описание на слайда:
Интерференция на светлината. Дължина на светлинната вълна. Феноменът на интерференцията не само доказва, че светлината има вълнови свойства, но също така ни позволява да измерваме дължината на вълната. В природата няма цветове, има само вълни с различна дължина. Окото е сложно физическо устройство, способно да открива разлики в цвета, които съответстват на малки разлики в дължините на вълните на светлината. При преминаване от една среда в друга дължината на вълната се променя. Слайд 13
Описание на слайда:
Някои приложения на смущения. Има специални уреди - интерферометри: за прецизно измерване на дължини на вълните, показател на пречупване на газове и други вещества. Проверка на качеството на повърхностната обработка. Покритие на оптиката (делът на отразената светлинна енергия намалява). Слайд 14
Описание на слайда:
Дифракция на механични вълни. Често вълната среща препятствия по пътя си, които е в състояние да огъне. Когато размерът на препятствията е малък, вълните, заобикаляйки ръбовете на препятствията, се затварят зад тях. Дифракцията е отклонение от праволинейното разпространение на вълните или огъването на вълните около препятствия. Тя е присъща на всеки вълнов процес. Това явление може да се наблюдава, ако на пътя на вълната се постави екран с тесен процеп. Ако размерът на процепа е по-малък от дължината на вълната, тогава ясно се вижда, че зад екрана се разпространява кръгова вълна. Ако размерът на процепа е по-голям от дължината на вълната, тогава вълната преминава през процепа, без да променя формата си, а по краищата може да се забележи кривината на повърхността на вълната. За да използвате визуализации на презентации, създайте акаунт в Google и влезте в него: https://accounts.google.com Интерференция на механични вълни и светлина. Учител по физика С. В. Гаврилова Вълнова оптика Вълновата оптика е клон на оптиката, в който светлината се разглежда като електромагнитна вълна. Повторение Какво знаете за електромагнитните вълни? Електромагнитно поле, разпространяващо се в пространството. Скоростта във вакуум е най-висока. Преговор Избройте свойствата на електромагнитните вълни. са отразени; Законът за праволинейното разпространение е изпълнен; Пречупени, отразени, погълнати; Равнина поляризирана; Интерференция и дифракция; интерференция на механични вълни на светлина и звук Вълни, които имат еднакви честоти и постоянна фазова разлика, се наричат кохерентни. Явлението интерференция е възможно, ако наслагването на кохерентни вълни Кохерентни вълни Усилване или отслабване на вълните в пространството Постоянното във времето явление на взаимно усилване и отслабване на трептения в различни точки на средата в резултат на суперпозицията на кохерентни вълни се нарича намеса. Условия на смущения Условия на максимум и минимум на интерференция Максимално условие Наблюдава се светлинна лента d 2, d 1 геометричен път на лъчите; d=d 2 -d 1 геометрична разлика на пътя - разликата в разстоянията от източниците на вълни до точката на тяхната интерференция; Δ d = d∙n - оптична разлика в пътя – геометрична разлика в пътя, умножена по относителния индекс на пречупване на средата. Максимално условие Условие max - амплитудата на трептенията на частиците на средата в дадена точка е максимална, ако разликата в пътищата на две вълни, възбуждащи трептения в дадена точка, е равна на цяло число дължини на вълните. Условия за интерференционни максимуми и минимуми Условие на минимум Условие на минимум Наблюдава се тъмна лента Условие min - амплитудата на трептенията на частиците на средата в дадена точка е минимална, ако разликата в пътищата на две вълни, възбуждащи трептения в тази точка, е равна на нечетен брой дължини на половин вълна Разпределение на енергията по време на интерференция Вълните носят енергия По време на интерференция енергията се преразпределя Концентрирана в максимуми, не навлиза в минимуми История на откриването на интерференцията на светлината Явлението интерференция на светлината е открито през 1802 г., когато англичанинът Т. Йънг, лекар, астроном и ориенталист, човек с много разнообразни интереси, провежда вече класическия „експеримент с две дупки“ ”. 13 юни 1773 – 10 май 1829 Интерференция на светлина Светлинните вълни от различни източници (с изключение на лазери) са некохерентни. Кохерентността се постига чрез разделяне на светлината от един източник на части. Интерференцията на светлината е явлението на суперпозиция на светлинни лъчи, което води до образуването на модел на променлива светлина и тъмни ивици. Класическият експеримент на Юнг „Направих малък отвор в капака на прозореца и го покрих с парче дебела хартия, което пробих с тънка игла. Поставих лента хартия с ширина около една тридесета от инча на пътя на слънчевия лъч и наблюдавах сянката му или на стената, или на движещ се екран. До цветните ивици на всеки край на сянката, самата сянка беше разделена на еднакви успоредни ивици с малки размери, броят на ивиците зависеше от разстоянието, на което се наблюдаваше сянката, центърът на сянката винаги оставаше бял. Тези ивици са резултат от свързването на части от светлинния лъч, които преминават от двете страни на лентата и се огъват, по-скоро дифрактират, в областта на сенките. Т. Юнг доказва правилността на това обяснение, като елиминира една от двете части на лъча. Интерферентните ивици изчезнаха, но дифракционните ивици останаха. Този експеримент ясно доказа, че светлината не е поток от частици, както се смяташе от времето на Нютон, а вълна. Само вълните, нагъващи се по различни начини, са способни както да се усилват, така и да се отменят една друга - да се намесват. Интерферентен модел: редуващи се светли и тъмни ивици Класически експеримент на Йънг Вълните се намесват в областта на припокриване Условие макс.: Условие min: d - оптична разлика в пътя на вълната - дължина на вълната цвят Дължина на вълната, nm Честота, THz червено 760-620 385-487 оранжево 620-585 484-508 жълто 585-575 508-536 зелено 575-510 536-600 синьо 510-480 600-625 синьо 480-450 625- 667 виолетово 450-380 667-789 Чрез изучаване на интерферентните ивици, Йънг първо определя дължината и честотата на светлинните вълни с различни цветове. Текущите стойности са дадени в таблицата. С помощта на теорията си за интерференцията Юнг успява за първи път да обясни добре познато явление - многоцветното оцветяване на тънки слоеве (маслени филми върху вода, сапунени мехури, крила на водни кончета...) Интерференция в тънки филми. Кохерентните светлинни вълни, отразени от горната и долната повърхност, интерферират. Резултатът от интерференцията зависи от дебелината на филма, ъгъла на падане на лъчите и дължината на вълната на светлината. При бяла светлина филмът има цвят на дъгата, защото дебелината на филма не е еднаква и на различни места от филма се наблюдават максимуми на интерференция за вълни с различна дължина Пръстените на Нютон. Вълни 1 и 2 са кохерентни. Вълна 1 се отразява от границата стъкло-въздух Вълна 2 се отразява от границата въздух-стъкло Във въздушния слой между стъклените плочи се появява интерференчен модел Благодаря за вниманието D.Z. §67-69 Вълнови свойства на светлината: интерференция, дифракция, поляризация Светлинните вълни по своята природа се считат за електромагнитни вълни, притежаващи всичките им свойства. Вълновата оптика е клон на оптиката, който обяснява оптичните явления въз основа на вълновата природа на светлината. Вълновата оптика описва оптични явления като интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия. Оптика с покритие Отражението на светлината за крайните части на спектъра - червено и виолетово - ще бъде по-малко. Лещата е с люляков оттенък. Грималди опит Условия за наблюдение В резултат на дифракцията светлинните вълни, идващи от различни точки, се наслагват (кохерентни вълни) и се наблюдава намесавълни Дифракциясе проявява в нарушение на праволинейността на разпространение на светлината! Принципът на Хюйгенс Френел Особености дифракционна картина Обяснение Размери на изображението на прореза повече размери, получено чрез геометричен конструкции Вторичните вълни отиват отзад ръбовете на прореза Особености дифракционна картина Обяснение В центъра на картината се появява светла ивица Вторични вълни в посока, перпендикулярно на прореза, имат същото фаза. Следователно, когато те насложена амплитуда колебанията се увеличават Характеристики на дифракцията Обяснение По краищата на картината - редуване светли и тъмни ивици Вторичните вълни пречат в посока под ъгъл към перпендикулярно на слота, имащи определена фазова разлика, от което полученото амплитуда на вибрация Резолюция на микроскоп и телескоп Ако две звезди са на малко ъглово разстояние една от друга, тогава тези пръстени се припокриват и окото не може да различи дали има две светещи точки или една.Надписи на слайдове:
Интерференция на светлина Електромагнитните вълни, подобно на механичните вълни, имат принципа на суперпозиция, т.е. ако няколко вълни се разпространяват едновременно в среда, те се разпространяват независимо една от друга. Въпреки това, в онези места, където някои трептения се наслагват върху други трептения, техните амплитуди се добавят векторно. В този случай може да се наблюдава както увеличаване на интензитета на светлината (когато се наслагват вълни с еднакви фази), така и отслабване на интензитета (когато се добавят вълни с противоположни фази). Това явление се нарича светлинна интерференция. Светлинната интерференция е добавянето на две или повече вълни, в резултат на което се наблюдава стабилен модел на усилване и отслабване на светлинните вибрации в различни точки на пространството. Само кохерентни вълни могат да интерферират, тоест вълни, които имат еднаква честота и фазова разлика, която е постоянна във времето. В природата няма съгласувани източници, но те могат да бъдат получени по различни начини. Един от тях е показан на фигурата. Тук е показано как с помощта на екран E 1 с два тесни процепа се получават два кохерентни от един източник на светлина S. На екран Е 2 се наблюдава интерференчен модел под формата на редуващи се светли и тъмни ивици.
Модели на смущения могат да се наблюдават върху тънки маслени филми на повърхността на вода, сапунени мехурчета, крила на водни кончета и потъмняване на повърхността на метал след нагряване. Феноменът на интерференция в тънки слоеве се използва за определяне на дължините на вълните на излъчване от източници на светлина, за контрол на качеството на обработка на полирана повърхност, за определяне на коефициента на разширение на тела при нагряване и др. Има специални устройства - интерферометри, предназначени за измерване на дължини на тела и показатели на пречупване с голяма точност.
Дифракция на светлината Дифракцията е способността на вълните да се огъват около препятствията, срещани по пътя им, да се отклоняват от праволинейното разпространение. За да се наблюдава дифракцията на светлинните вълни, са необходими определени условия: или размерът на препятствията (или дупките) трябва да е много малък, или разстоянието от препятствието до наблюдавания модел трябва да е голямо. Нека вземем препятствие с много малък отвор с диаметър d по пътя на лъчите от точков светлинен източник S, тогава на екрана E ще видим система от редуващи се светли и тъмни пръстени (при условие, че d
Дифракционните модели често се наблюдават в естествени условия. Например цветни пръстени, обграждащи източник на светлина, когато се гледа през мъгла или замъглено стъкло на прозореца, или когато се гледа ярък източник през мигли. За наблюдение на дифракцията се използват специални инструменти - дифракционни решетки. Дифракционната решетка (едномерна) е система от успоредни, еднакво разположени прорези с еднаква ширина. Най-простата дифракционна решетка може да бъде направена от стъклена плоча, върху която с диамантен нож са нанесени успоредни драскотини с непокътнати пространства между тях (прорези). Разстоянието между съседни процепи се нарича период или константа на решетката d (фиг.).
където a е разстоянието между съседни прорези, b е ширината на прореза. Разликата в пътя Δ на лъчите, пристигащи в произволна точка P от два съседни процепа, ще бъде:
Очевидно трептенията в точка P ще се усилват взаимно, ако фазовата разлика на лъчите е равна на 0 или се различава с 2π, което съответства на: където k = 0, 1, 2, 3. . . Тогава условието за наблюдаване на максимумите (повишените трептения) на светлината ще бъде: където k = 0, 1, 2, 3. . . Поради дифракцията възниква неравномерно преразпределение на светлинната енергия между максимумите. Дифракционната решетка е спектрално устройство. С негова помощ можете да определите дължините на вълните в емисионните спектри на източници (например звезди):
Поляризация на светлината Както е показано по-горе, светлината, излъчвана от повечето източници, е суперпозиция на огромен брой вълни, излъчвани от отделни атоми. Тъй като атомите излъчват независимо един от друг, пространствената ориентация на E вълновите вектори на различните атоми е произволна. Такава светлина се нарича естествена (фиг. а) Лъч, в който трептенията на вектора Е се появяват само в една посока (има полярност), се нарича плоско поляризиран (или линейно поляризиран) (фиг. б). Равнината, в която вектор E осцилира, се нарича равнина на трептене. Равнината, в която осцилира векторът H (или B), се нарича равнина на поляризация. Ъгълът между тези равнини е 900. Естествената светлина може да се преобразува в поляризирана с помощта на устройства, наречени поляризатори. Когато естествената светлина пада върху интерфейса между среди с различни показатели на пречупване, отразеният и пречупеният лъч винаги са поляризирани.
