„Refrakcja światła” - Załamanie światła w różnych cieczach i szkle. Droga promieni świetlnych Promienie świetlne i zasada Fermata. Geometryczne miejsce wszystkich takich ognisk niehomocentrycznych belek nazywa się kaustycznym. Na folię wylano rtęć, która utworzyła amalgamat z cyną. Charakterystyka światła. Zestaw bliskich promieni światła można uznać za wiązkę światła.
„Propagacja światła” - Ścieżka promieni w cienkiej soczewce. Instrumenty optyczne. 2. Promień światła pada na powierzchnię wody pod kątem 300 do poziomu. Jeśli obraz: -imaginary f< 0 -действительное f >0 Jeżeli soczewka: -zbieżna F > 0 -rozbieżna F< 0. D - расстояние от предмета до линзы. Линзы. Образование тени и полутени.
„Fizyka mirażów” - Oto jeden z obrazów, które można zobaczyć. Wykonawca: uczeń 9. klasy Witalij Siergiejewicz Remeshevsky. Astygmatyzm. Mieszane iluzje. Lewitacja. Kierownik: nauczycielka fizyki Tatyana Gennadievna Dolmatova. Naturalny lub stworzony przez naturę (na przykład miraż); Podmieńcy. Rezultatem są dwa obrazy.
„Dyfrakcja światła” – Scenariusz lekcji: Siatki dyfrakcyjne służą do rozdzielania promieniowania elektromagnetycznego na widmo. Dyfrakcja fal mechanicznych. Warunki spójności fal świetlnych. Zatem po przejściu przez szczelinę fala rozszerza się i odkształca. Doświadczenia T. Junga. 1802 Dyfrakcji światła towarzyszy interferencja.
„Ludzkie oko” – czym jest zorza polarna? Dlaczego czasami widzimy rzeczy, których tak naprawdę nie ma? Obszar formowania się tęczy. A przecież kręgi są zupełnie nieruchome. grzech? /grzech? = n1 / n2. Dlatego obserwator widzi obraz zniekształcony. Prawo załamania światła. Wniosek: 90% informacji dociera do naszego mózgu przez oczy. Dowiedzieliśmy się, że prawa optyki opisuje się za pomocą funkcji trygonometrycznych.
„Interferencja i dyfrakcja” – bipryzmat Fresnela. A) z cienkiego drutu; b) z okrągłego otworu; c) z okrągłego, nieprzezroczystego ekranu. Każdy punkt powierzchni fali jest źródłem wtórnych fal sferycznych. Powłoka optyki n (folia) Łącznie odbyło się 7 prezentacji Opis prezentacji według poszczególnych slajdów: 1 slajd
Opis slajdu: 2 slajd
Opis slajdu:
Interferencja fal mechanicznych. Każdy ruch falowy charakteryzuje się zjawiskami interferencji i dyfrakcji. Dodanie fal. Bardzo często w ośrodku rozchodzi się jednocześnie kilka różnych fal. Co się dzieje? Każda fala przechodzi przez drugą i zachowuje się tak, jakby druga fala nie istniała. Jeśli dwie fale spotykają się w jednym miejscu swoimi grzbietami, wówczas zaburzenie w tym miejscu nasila się. Jeśli grzbiet jednej fali zetknie się z doliną drugiej, powierzchnia nie zostanie naruszona. 3 slajd
Opis slajdu:
Interferencja fal mechanicznych. Ogólnie rzecz biorąc, w każdym punkcie ośrodka oscylacje wywołane dwiema falami sumują się. Wynikowe przemieszczenie dowolnej cząstki ośrodka jest sumą algebraiczną przemieszczeń, które wystąpiłyby podczas propagacji jednej fali w przypadku braku drugiej. 4 slajd
Opis slajdu:
Interferencja fal mechanicznych. Interferencja to sumowanie się fal w przestrzeni, w wyniku czego powstaje stały w czasie rozkład amplitud powstałych oscylacji cząstek ośrodka. Dowiedzmy się, w jakich warunkach obserwuje się interferencję fal. Wzbudźmy jednocześnie dwie fale kołowe. W dowolnym punkcie M oscylacje wywołane dwiema falami sumują się. Amplitudy oscylacji będą się różnić, ponieważ fale przemieszczają się różnymi drogami. Ale jeśli odległość między źródłami jest znacznie mniejsza niż ścieżki, wówczas amplitudy można uznać za takie same. Wynik dodawania zależy od różnicy faz. Jeżeli różnica dróg jest równa długości fali, wówczas druga fala jest opóźniona o jeden okres, tj. w tym przypadku grzbiety pokrywają się. 5 slajdów
Opis slajdu:
Interferencja fal mechanicznych. Stan maksymalny. Amplituda drgań cząstek ośrodka w danym punkcie jest maksymalna, jeżeli różnica dróg dwóch fal wzbudzających drgania w tym punkcie jest równa całkowitej liczbie długości fal: 6 slajdów
Opis slajdu:
Interferencja fal mechanicznych. Warunek minimalny. Amplituda drgań cząstek ośrodka w danym punkcie jest minimalna, jeśli różnica dróg dwóch fal wzbudzających oscylacji w tym punkcie jest równa nieparzystej liczbie półfal: 7 slajdów
Opis slajdu:
Interferencja fal mechanicznych. Amplituda oscylacji w żadnym punkcie nie zmienia się w czasie. Wzór interferencyjny to specyficzny, niezmienny w czasie rozkład amplitud drgań. Fale spójne to fale tworzone przez źródła fal o tej samej częstotliwości i stałej różnicy faz ich drgań. 8 slajdów
Opis slajdu:
Interferencja fal mechanicznych. Rozkład energii podczas zakłóceń. Fale niosą energię. Co się z nią dzieje? Obecność minimum w danym punkcie obrazu interferencyjnego oznacza, że energia w tym miejscu w ogóle nie przepływa. W wyniku zakłóceń energia jest redystrybuowana w przestrzeni. Koncentruje się w maksimach, ponieważ w ogóle nie wchodzi w minima. Slajd 9
Opis slajdu:
Zakłócenia światła. Światło jest strumieniem fal, dlatego zachodzi interakcja światła. Nie da się jednak uzyskać obrazu interferencyjnego przy użyciu dwóch niezależnych źródeł światła. Warunek spójności fal świetlnych. Fale świetlne emitowane przez niezależne źródła światła nie są spójne, a wzór interferencyjny wymaga spójnych fal, tj. zgodny. Fale z różnych źródeł są niespójne, ponieważ różnica faz między falami nie pozostaje stała. Spójność czasowa i przestrzenna fal świetlnych. 10 slajdów
Opis slajdu:
Zakłócenia światła. Zakłócenia w cienkich warstwach. Jednak wszyscy zaobserwowaliśmy wzór interferencji, gdy dmuchnęliśmy bańki mydlane jako dzieci. Thomas Young wyjaśnił możliwość wyjaśnienia kolorów cienkich folii poprzez dodanie fal, z których jedna odbija się od zewnętrznej powierzchni błony, a druga od jej wewnętrznej powierzchni. W tym przypadku dochodzi do interferencji fal świetlnych - dodania dwóch fal, w wyniku czego obserwuje się stabilny w czasie wzór wzmocnienia lub osłabienia powstałych oscylacji światła w różnych prądach kosmicznych. 11 slajdów
Opis slajdu:
Zakłócenia światła. Prosty wzór interferencyjny powstaje w cienkiej warstwie powietrza pomiędzy płytą szklaną a umieszczoną na niej płasko-wypukłą soczewką, której kulista powierzchnia ma duży promień krzywizny. Wzór ten ma postać koncentrycznych pierścieni, zwanych pierścieniami Newtona. 12 slajdów
Opis slajdu:
Zakłócenia światła. Długość fali świetlnej. Zjawisko interferencji nie tylko dowodzi, że światło ma właściwości falowe, ale także pozwala zmierzyć długość fali. W przyrodzie nie ma kolorów, są tylko fale o różnej długości. Oko jest złożonym urządzeniem fizycznym zdolnym do wykrywania różnic w kolorze, które odpowiadają niewielkim różnicom w długości fal światła. Podczas przechodzenia z jednego ośrodka do drugiego zmienia się długość fali. Slajd 13
Opis slajdu:
Niektóre zastosowania interferencji. Istnieją specjalne urządzenia - interferometry: do precyzyjnego pomiaru długości fal, współczynnika załamania światła gazów i innych substancji. Sprawdzanie jakości obróbki powierzchni. Powłoka optyki (zmniejsza się udział odbitej energii świetlnej). Slajd 14
Opis slajdu:
Dyfrakcja fal mechanicznych. Często fala napotyka na swojej drodze przeszkody, które jest w stanie obejść. Gdy wielkość przeszkód jest niewielka, fale opływając krawędzie przeszkód, zamykają się za nimi. Dyfrakcja to odchylenie od prostoliniowego rozchodzenia się fal lub zaginania fal wokół przeszkód. Jest nieodłącznym elementem każdego procesu falowego. Zjawisko to można zaobserwować, jeśli na drodze fali umieści się ekran z wąską szczeliną. Jeśli rozmiar szczeliny jest mniejszy niż długość fali, wówczas wyraźnie widać, że za ekranem rozchodzi się fala kołowa. Jeżeli wielkość szczeliny jest większa od długości fali, to fala przechodzi przez szczelinę nie zmieniając jej kształtu, a na krawędziach widać krzywiznę powierzchni fali. Aby skorzystać z podglądu prezentacji utwórz konto Google i zaloguj się na nie: https://accounts.google.com Interferencja fal mechanicznych i światła. Nauczyciel fizyki S.V. Gavrilova Optyka falowa Optyka falowa jest gałęzią optyki, w której światło rozpatrywane jest jako fala elektromagnetyczna. Powtórzenie Co wiesz o falach elektromagnetycznych? Pole elektromagnetyczne rozchodzące się w przestrzeni. Prędkość w próżni jest najwyższa. Przegląd Wymień właściwości fal elektromagnetycznych. Są odzwierciedlone; Prawo propagacji prostoliniowej jest spełnione; Załamany, odbity, pochłonięty; Spolaryzowany płaszczyznowo; Interferencja i dyfrakcja; interferencja mechanicznych fal świetlnych i dźwiękowych Fale o tej samej częstotliwości i stałej różnicy faz nazywane są spójnymi. Zjawisko interferencji jest możliwe w przypadku superpozycji fal spójnych Fale spójne Wzmocnienie lub osłabienie fal w przestrzeni Nazywa się stałym w czasie zjawiskiem wzajemnego wzmacniania się i osłabiania oscylacji w różnych punktach ośrodka w wyniku superpozycji fal spójnych ingerencja. Warunki zakłócające Warunki maksimów i minimów interferencji Warunek maksymalny Obserwuje się pasmo światła d 2, d 1 geometryczna droga promieni; d=d 2 -d 1 różnica dróg geometrycznych - różnica odległości od źródeł fal do punktu ich interferencji; Δ d = d∙n – różnica dróg optycznych – geometryczna różnica dróg pomnożona przez względny współczynnik załamania światła ośrodka. Warunek maksymalny Warunek max - amplituda drgań cząstek ośrodka w danym punkcie jest maksymalna, jeżeli różnica dróg dwóch fal wzbudzających drgania w danym punkcie jest równa całkowitej liczbie długości fal. Warunki maksimów i minimów interferencji Warunek minimalny Warunek minimalny Zaobserwowano ciemne pasmo Warunek min - amplituda drgań cząstek ośrodka w danym punkcie jest minimalna, jeśli różnica torów dwóch fal drgań wzbudzających w tym punkcie jest równa nieparzysta liczba półfali Rozkład energii podczas interferencji Fale niosą energię Podczas interferencji energia ulega redystrybucji Skoncentrowana w maksimach, nie wchodzi w minima Historia odkrycia interferencji światła Zjawisko interferencji światła odkryto w 1802 roku, kiedy Anglik T. Young, lekarz, astronom i orientalista, człowiek o bardzo różnorodnych zainteresowaniach, przeprowadził klasyczny dziś „eksperyment z dwoma otworami” ”. 13 czerwca 1773 - 10 maja 1829 Interferencja światła Fale świetlne z różnych źródeł (z wyjątkiem laserów) są niespójne. Spójność osiąga się poprzez podzielenie światła z jednego źródła na części. Interferencja światła to zjawisko superpozycji wiązek światła, w wyniku którego powstaje wzór światła przemiennego i ciemne paski. Klasyczny eksperyment Junga „Zrobiłem małą dziurkę w okiennicy i zakryłem ją kawałkiem grubego papieru, który przekłułem cienką igłą. Umieściłem pasek papieru o szerokości około jednej trzydziestej cala na drodze promienia słonecznego i obserwowałem jego cień na ścianie lub na ruchomym ekranie. Obok kolorowych pasków na każdej krawędzi cienia sam cień był podzielony identycznymi równoległymi paskami o małych rozmiarach, liczba pasków zależała od odległości, z której obserwowano cień, środek cienia zawsze pozostawał biały. Paski te powstały w wyniku połączenia części wiązki światła, która przechodziła po obu stronach paska i była odchylana, raczej ugięta, w obszar cienia. T. Jung udowodnił poprawność tego wyjaśnienia, eliminując jedną z dwóch części belki. Prążki interferencyjne zniknęły, chociaż prążki dyfrakcyjne pozostały. Doświadczenie to dobitnie wykazało, że światło nie jest strumieniem cząstek, jak sądzono od czasów Newtona, ale falą. Tylko fale, składane na różne sposoby, są w stanie zarówno wzmacniać, jak i znosić się nawzajem - zakłócać. Wzór interferencji: naprzemienne jasne i ciemne paski Klasyczny eksperyment Younga Fale interferują w obszarze nakładania się Warunek max: Warunek min: d - optyczna różnica w drodze fali - długość fali kolor długość fali, częstotliwość NM, TSC czerwony 760-620 385-487 Pomarańczowy oting 620-585 484-508 żółty 585-575 508-536 Zielony 575-510 536-600 niebieski 510-480 600-625 Niebieski 480-450 625- 667 Fioletowy 450-380 667-789 Badając prążki interferencyjne, Young najpierw określił długość i częstotliwość fal świetlnych o różnych kolorach. Aktualne wartości podano w tabeli. Dzięki swojej teorii interferencji Jung po raz pierwszy był w stanie wyjaśnić dobrze znane zjawisko - wielobarwne zabarwienie cienkich warstw (warstwy oleju na wodzie, bańki mydlane, skrzydła ważki...) Interferencja w cienkich warstwach Spójne fale świetlne odbite od górnej i dolnej powierzchni zakłócają się. Wynik interferencji zależy od grubości folii, kąta padania promieni i długości fali światła. W świetle białym klisza ma kolor tęczy, ponieważ grubość folii nie jest taka sama, a maksima interferencji dla fal o różnej długości obserwuje się w różnych miejscach folii Pierścienie Newtona. Fale 1 i 2 są spójne. Fala 1 odbija się od granicy szkło-powietrze Fala 2 odbija się od granicy powietrze-szkło W warstwie powietrza pomiędzy płytami szklanymi pojawia się wzór interferencyjny Dziękuję za uwagę D.Z. §67-69 Właściwości falowe światła: interferencja, dyfrakcja, polaryzacja Fale świetlne ze swej natury uważane są za fale elektromagnetyczne, posiadające wszystkie swoje właściwości. Optyka falowa to dział optyki wyjaśniający zjawiska optyczne w oparciu o falową naturę światła. Optyka falowa opisuje zjawiska optyczne, takie jak interferencja, dyfrakcja, polaryzacja i dyspersja. Powlekana optyka Odbicie światła dla skrajnych części widma - czerwonego i fioletowego - będzie mniejsze. Soczewka ma liliowy odcień. Doświadczenie Grimaldiego Warunki obserwacji W wyniku dyfrakcji fale świetlne pochodzące z różnych punktów nakładają się na siebie (fale spójne) i obserwuje się ingerencja fale Dyfrakcja objawia się naruszeniem prostoliniowości rozchodzenia się światła! Zasada Huygensa Fresnela Osobliwości wzór dyfrakcyjny Wyjaśnienie Wymiary obrazu szczelinowego więcej rozmiarów, otrzymane przez geometryczny konstrukcje Fale wtórne idą z tyłu krawędzie pęknięcia Osobliwości wzór dyfrakcyjny Wyjaśnienie Na środku obrazu pojawia się jasny pasek Fale wtórne w kierunek, prostopadle do szczeliny, mieć to samo faza. Dlatego kiedy oni nałożona amplituda wahania wzrastają Cechy dyfrakcji Wyjaśnienie Wzdłuż krawędzi obrazu - naprzemienność jasne i ciemne paski Fale wtórne zakłócają w kierunku pod kątem do prostopadle do szczeliny, mając pewną różnicę faz, od co wynikło amplituda drgań Rozdzielczość mikroskopu i teleskopu Jeśli dwie gwiazdy znajdują się w niewielkiej odległości kątowej od siebie, wówczas pierścienie te nakładają się na siebie i oko nie jest w stanie rozróżnić, czy są to dwa punkty świetlne, czy jeden.Podpisy slajdów:
Interferencja światła Fale elektromagnetyczne, podobnie jak fale mechaniczne, mają zasadę superpozycji, co oznacza, że jeśli w ośrodku rozchodzi się jednocześnie kilka fal, to rozchodzą się one niezależnie od siebie. Jednak w miejscach, w których pewne oscylacje nakładają się na inne, ich amplitudy sumują się wektorowo. W tym przypadku można zaobserwować zarówno wzrost natężenia światła (w przypadku nałożenia się fal o tych samych fazach), jak i osłabienie natężenia (w przypadku dodania fal o przeciwnych fazach). Zjawisko to nazywa się interferencją światła. Interferencja światła to dodanie dwóch lub więcej fal, w wyniku czego obserwuje się stabilny wzór nasilenia i osłabienia drgań światła w różnych punktach przestrzeni. Interferować mogą tylko fale spójne, to znaczy fale o tej samej częstotliwości i różnicy faz, która jest stała w czasie. W przyrodzie nie ma spójnych źródeł, ale można je pozyskiwać na różne sposoby. Jeden z nich pokazano na rysunku. Pokazano tutaj, jak stosując ekran E 1 z dwiema wąskimi szczelinami, z jednego źródła światła S uzyskuje się dwie spójne. Na ekranie E 2 obserwujemy wzór interferencyjny w postaci naprzemiennych jasnych i ciemnych pasków.
Wzory interferencyjne można zaobserwować na cienkich warstwach oleju na powierzchni wody, bańkach mydlanych, skrzydłach ważek i nalotach na powierzchni metalu po podgrzaniu. Zjawisko interferencji w cienkich warstwach służy do określania długości fal promieniowania ze źródeł światła, do kontroli jakości obróbki wypolerowanej powierzchni, do wyznaczania współczynnika rozszerzalności ciał po podgrzaniu itp. Istnieją specjalne urządzenia - zaprojektowane interferometry do pomiaru długości ciał i współczynników załamania światła z dużą dokładnością.
Dyfrakcja światła Dyfrakcja to zdolność fal do zaginania się wokół przeszkód napotkanych na swojej drodze w celu odchylenia się od propagacji prostoliniowej. Aby zaobserwować dyfrakcję fal świetlnych, konieczne są pewne warunki: albo rozmiar przeszkód (lub dziur) musi być bardzo mały, albo odległość przeszkody od obserwowanego wzoru musi być duża. Weźmy przeszkodę z bardzo małym otworem o średnicy d na drodze promieni z punktowego źródła światła S, wówczas na ekranie E zobaczymy układ naprzemiennych pierścieni jasnych i ciemnych (pod warunkiem, że d
Wzory dyfrakcyjne są często obserwowane w warunkach naturalnych. Na przykład kolorowe pierścienie otaczające źródło światła oglądane przez mgłę lub zamglone szkło okienne lub podczas oglądania jasnego źródła przez rzęsy. Do obserwacji dyfrakcji wykorzystuje się specjalne przyrządy – siatki dyfrakcyjne. Siatka dyfrakcyjna (jednowymiarowa) to układ równoległych, równomiernie rozmieszczonych szczelin o jednakowej szerokości. Najprostszą siatkę dyfrakcyjną można wykonać z płytki szklanej, na której za pomocą frezu diamentowego nanoszone są równoległe rysy, zachowując pomiędzy nimi nienaruszone przestrzenie (szczeliny). Odległość pomiędzy sąsiednimi szczelinami nazywana jest okresem lub stałą sieciową d (ryc.).
gdzie a jest odległością pomiędzy sąsiednimi szczelinami, b jest szerokością szczeliny. Różnica dróg Δ promieni docierających do dowolnego punktu P z dwóch sąsiednich szczelin będzie wynosić:
Oczywiście oscylacje w punkcie P będą się wzmacniać, jeśli różnica faz promieni jest równa 0 lub różni się o 2π, co odpowiada: gdzie k = 0, 1, 2, 3. . . Wtedy warunkiem obserwacji maksimów (zwiększonych oscylacji) światła będzie: gdzie k = 0, 1, 2, 3. . . Z powodu dyfrakcji następuje nierównomierna redystrybucja energii świetlnej pomiędzy maksimami. Siatka dyfrakcyjna jest urządzeniem widmowym. Za jego pomocą możesz określić długości fal w widmach emisyjnych źródeł (na przykład gwiazd):
Polaryzacja światła Jak pokazano powyżej, światło emitowane przez większość źródeł jest superpozycją ogromnej liczby fal emitowanych przez poszczególne atomy. Ponieważ atomy emitują niezależnie od siebie, orientacja przestrzenna wektorów fal E różnych atomów jest dowolna. Światło takie nazywamy naturalnym (rys. a), a wiązkę, w której oscylacje wektora E występują tylko w jednym kierunku (posiadają polaryzację) nazywamy spolaryzowaną płaszczyznowo (lub spolaryzowaną liniowo) (rys. b). Płaszczyznę, w której oscyluje wektor E, nazywa się płaszczyzną oscylacji. Płaszczyzna, w której oscyluje wektor H (lub B), nazywana jest płaszczyzną polaryzacji. Kąt pomiędzy tymi płaszczyznami wynosi 900. Światło naturalne można przekształcić w światło spolaryzowane za pomocą urządzeń zwanych polaryzatorami. Kiedy naturalne światło pada na granicę między ośrodkami o różnych współczynnikach załamania światła, odbita i załamana wiązka są zawsze spolaryzowane.
