Добро пожаловать Физика 11класс
Добро пожаловать
Физика
11класс
Учитель Конюшенко Т.Л.
Сосновская СШ
Дифракция. Поляризация Тема:
Дифракция. Поляризация
Тема:
Проверка д/з
Проверка д/з
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Задача. Найти результат интерференции когерентных волн длиной 0,5м ,если 1)разность хода равна 2м; 2)разность хода равна 0,75 м; 3)разность хода равна 1,3м
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Задача. Найти результат интерференции когерентных волн длиной 0,5м ,если 1)разность хода равна 2м; 2)разность хода равна 0,75 м; 3)разность хода равна 1,3м.
Волны способны огибать края препятствий
Волны способны огибать края препятствий. Когда размеры препятствий малы, волны, огибая края препятствий, смыкаются за ними. Так, морские волны свободно огибают выступающий из воды камень, если его размеры меньше длины волны или сравнимы с ней. За камнем волны распространяются так, как если бы его не было совсем (маленькие камни).
ДИФРАКЦИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЛН
Только за препятствием большого по сравнению с длиной волны размера (большой камень) образуется «тень»: волны за него не проникают.
Дифракция механических волн Дифракция – это отклонение от прямолинейного распространения волн, или огибание волнами препятствий
Дифракция механических волн
Дифракция – это отклонение от прямолинейного распространения волн, или огибание волнами препятствий.
Дифракция волн проявляется особенно отчётливо в случаях, когда размеры препятствий меньше длины волны или сравнимы с ней.
Явление дифракции на поверхности воды
Явление дифракции на поверхности воды
Если размеры щели экрана меньше длины волны, то за экраном распространяется круговая волна, как если бы в отверстии экрана находилось колеблющееся тело – источник волн.
ЯВЛЕНИЕ ДИФРАКЦИИ ВОЛН НА ПОВЕРХНОСТИ
ЯВЛЕНИЕ ДИФРАКЦИИ ВОЛН НА ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ МОЖНО НАБЛЮДАТЬ, ЕСЛИ ПОСТАВИТЬ НА ПУТИ ВОЛН ЭКРАН С УЗКОЙ ЩЕЛЬЮ, РАЗМЕРЫ КОТОРОЙ МЕНЬШЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ . ХОРОШО БУДЕТ ВИДНО, ЧТО ЗА ЭКРАНОМ РАСПРОСТРАНЯЕТСЯ КРУГОВАЯ ВОЛНА, КАК ЕСЛИ БЫ В ОТВЕРСТИИ ЭКРАНА РАСПОЛАГАЛОСЬ КОЛЕБЛЮЩЕЕСЯ ТЕЛО— ИСТОЧНИК ВОЛН. СОГЛАСНО ПРИНЦИПУ ГЮЙГЕНСА ТАК И ДОЛЖНО БЫТЬ. ВТОРИЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ В УЗКОЙ ЩЕЛИ РАСПОЛАГАЮТСЯ СТОЛЬ БЛИЗКО ДРУГ К ДРУГУ. ИХ МОЖНО РАССМАТРИВАТЬ КАК ОДИН ТОЧЕЧНЫЙ ИСТОЧНИК.
ЕСЛИ РАЗМЕРЫ ЩЕЛИ ВЕЛИКИ ПО СРАВНЕНИЮ С ДЛИНОЙ ВОЛНЫ, ТО КАРТИНА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЛН ЗА ЭКРАНОМ СОВЕРШЕННО ИНАЯ . ВОЛНА ПРОХОДИТ СКВОЗЬ ЩЕЛЬ, ПОЧТИ НЕ МЕНЯЯ СВОЕЙ ФОРМЫ. ТОЛЬКО ПО КРАЯМ МОЖНО ЗАМЕТИТЬ НЕБОЛЬШИЕ ИСКРИВЛЕНИЯ ВОЛНОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ, БЛАГОДАРЯ КОТОРЫМ ВОЛНА ЧАСТИЧНО ПРОНИКАЕТ И В ПРОСТРАНСТВО ЗА ЭКРАНОМ.
Почему происходит дифракция Принцип
Почему происходит дифракция
Принцип Гюйгенса позволяет понять, почему происходит дифракция:
вторичные волны, испускаемые участками среды, проникают за края препятствия, расположенного на пути распространения волны.
Дифракция света Дифракция присуща любому волновому процессу
Дифракция света
Дифракция присуща любому волновому процессу.
Возникшая в соответствии с принципом Гюйгенса сферическая волна от отверстия S возбуждает в отверстиях S 𝟏 S S 𝟏 𝟏𝟏 S 𝟏 и S 𝟐 S S 𝟐 𝟐𝟐 S 𝟐 когерентные колебания. Вследствие дифракции от отверстий S 𝟏 S S 𝟏 𝟏𝟏 S 𝟏 и S 𝟐 S S 𝟐 𝟐𝟐 S 𝟐 два световых конуса частично перекрываются. В результате интерференции этих двух световых волн на экране появляются чередующиеся светлые и тёмные полосы.
Опыт Юнга
Принцип Гюйгенса - Френеля Френель объединил принцип
Принцип Гюйгенса - Френеля
Френель объединил принцип Гюйгенса с идеей интерференции вторичных волн:
Каждая точка волнового фронта является источником вторичных волн, причём все вторичные источники когерентны.
На основе этой теории Френель доказал прямолинейность распространения света и рассмотрел дифракцию количественно.
Дифракционные картины от разных препятствий от тонкой проволочки от круглого отверстия от круглого непрозрачного экрана
Дифракционные картины от разных препятствий
от тонкой проволочки
от круглого отверстия
от круглого непрозрачного экрана
Границы применимости геометрической оптики
Границы применимости геометрической оптики
Дифракция света определяет границы применимости геометрической оптики.
Огибание светом препятствий налагает предел на разрешающую способность важнейших оптических инструментов — телескопа и микроскопа.
Дифракционная решётка Дифракционная решётка представляет собой совокупность большого числа узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками
Дифракционная решётка
Дифракционная решётка представляет собой совокупность большого числа узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками.
d – период дифракционной решётки.
d1
d2
d1>d2
Число штрихов решётки доходит до нескольких тысяч на 1 мм; общее число штрихов превышает 100 000.
Дифракционная решётка 0 L Углы 𝝋𝝋 , удовлетворяющие этому условию, определяют положение так называемых главных максимумов на экране
Дифракционная решётка
0
L
Углы 𝝋𝝋, удовлетворяющие этому условию, определяют положение так называемых главных максимумов на экране.
Дифракционная решетка Так как положение максимумов (кроме центрального, соответствующего k = 0) зависит от длины волны, то решетка разлагает белый свет в спектр
Дифракционная решетка
Так как положение максимумов (кроме центрального, соответствующего k = 0) зависит от длины волны, то решетка разлагает белый свет в спектр. Чем больше 𝝀𝝀,тем дальше от центрального максимума располагается тот или иной максимум, соответствующий данной длине волны. Каждому значению k соответствует свой порядок спектра.
центральный
max
С помощью дифракционной решетки можно проводить очень точные измерения длины волны.
Естественный свет Световая волна с колебаниями по всем направлениям, перпендикулярным направлению распространения, называется естественной
Естественный свет
Световая волна с колебаниями по всем направлениям, перпендикулярным направлению распространения, называется естественной
Опыт с турмалином(опыт Малюса–1810 г)
Опыт с турмалином(опыт Малюса–1810 г)
Кристалл турмалина – это прозрачный минерал, зеленого цвета, обладающий осью симметрии.
Поляризация света Кристалл турмалина обладает способностью пропускать световые волны с колебаниями, лежащими в одной определенной плоскости (поляризованный свет), следовательно, он преобразует естественный свет в плоскополяризованный
Поляризация света
Кристалл турмалина обладает способностью пропускать световые волны с колебаниями, лежащими в одной определенной плоскости (поляризованный свет), следовательно, он преобразует естественный свет в плоскополяризованный.
Поляризованный свет – это электромагнитная волна в которой колебания вектора напряженности
Поляризованный свет – это электромагнитная волна в которой колебания вектора напряженности Е происходят только в одной плоскости, которая совпадает с осью симметрии кристалла.
Поляризованный свет
Схема действия поляризатора и стоящего за ним анализатора
Схема действия поляризатора и стоящего за ним анализатора
Если второй кристалл начать поворачивать, т.е. смещать положение оси симметрии второго кристалла относительно первого, то луч будет постепенно гаснуть и погаснет совершенно, когда положение осей симметрии обоих кристаллов станет взаимно перпендикулярным.
Поперечность световых волн За направление колебаний в световой волне принято направление вектора напряженности электрического поля
Поперечность световых волн
За направление колебаний в световой волне принято направление вектора напряженности электрического поля Е.
Свет – это поперечная волна
Механическая модель опытов с турмалином
Механическая модель опытов с турмалином
Можно получить поперечную волну в резиновом шнуре так, чтобы колебания быстро меняли свое направление в пространстве. Это аналог естественной световой волны. Пропустим теперь шнур сквозь узкий деревянный ящик. Из колебаний всевозможных направлений ящик «выделяет» колебания в одной определенной плоскости. Поэтому из ящика выходит поляризованная волна. Если на ее пути имеется еще точно такой же ящик, но повернутый относительно первого на 90°, то колебания сквозь него не проходят. Волна целиком гасится.
11 кл Дифракция и поляризация света
11 кл Дифракция и поляризация света
11 кл Дифракция и поляризация света
Спасибо за внимание
Спасибо за внимание
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.
