Дифракция света, 11 класс

Уроки физики в 11 классе

Учитель физики Эленбергер Марина Александровна

Часть 1

1. В чём состоит явление интерференции? Как можно получить устойчивую интерференционную картину?

Устойчивую интерференционную
картину можно получить,
если источники света
будут когерентны.

2. Какие источники света являются когерентными?Являются ли когерентными две абсолютно одинаковые электрические лампочки?

Две одинаковые электрические лампы
являются независимыми друг от друга
источниками света. Световые волны,
которые они излучают,
не могут иметь постоянную
разность фаз.

3. Пользуясь красным светом,получили интерференционнуюкартину(полосы).Как изменитсяинтерференционная картина, если воспользоватьсяфиолетовым светом?

Интерференционные полосы
будут располагаться
ближе друг к другу

Световые волны,
соответствующие разному цвету,
имеют разную длину волны.
Наименьшая длина
волны у фиолетового света.

4.Как объяснить радужные полосы,наблюдаемые в тонкомслое керосина наповерхности воды?

Радужные полосы возникают
в результате интерференции
световых волн, отраженных
от верхней и нижней границ плёнки.
Разность хода волн зависит
от толщины плёнки и длины волны.
Так как толщина плёнки неоднородна,
то плёнки и будут окрашены
в разные цвета.

5. Чем объясняется расцветка крыльев стрекоз, жуков и других насекомых? Почему окраска крыльев меняется, если смотреть на них под разными углами?

Крылья насекомых покрыты
тонкой плёнкой, толщина которой
в разных местах разная.
При падении лучей на тонкую пленку
образуются интерференционные
полосы равного наклона.
Если смотреть на плёнку
под разными углами,
то положение полос будет изменяться.

6. Если мыльную плёнку расположить вертикально, то цветные горизонтальные полосы будут с течением времени перемещаться вниз, несколько изменяя свою ширину. Через некоторое время в верхней части плёнки возникнет быстро увеличивающееся чёрное пятно, а затем плёнка лопнет. Объясните явление.

Вода внутри плёнки будет стекать
вниз, толщина плёнки изменяется,
утолщаясь к низу. Вместе с перемещением
толщины плёнки, перемещаются
интерференционные полосы.
Когда толщина плёнки вверху станет
меньше ¼ длины световой волны,
при интерференции отраженных от плёнки
лучей будет происходить гашение
волн всех длин.

Часть 2

Дифракция механических волн

Дифракция - отклонение от прямолинейного
распространения волн,
огибание волнами препятствий

Результат дифракции зависит
от соотношения длины волны
с размерами препятствия

Свет – электромагнитная волна

Опыт Юнга (1802 г.)

Юнг Томас,
(англ.)
1773-1829

Опыт Юнга доказал существование
дифракции и интерференции световых волн

Дифракция световых волн

Френель
Огюстен
(франц.)
1788- 1827

Согласно теории Френеля

Дифракция света на отверстии
будет наблюдаться,
если L > 4x² /λ

Дифракционные картины от различных препятствий

От щели

От круглого
отверстия

Дифракционная картина от круглого экрана

Домашнее задание:§ 71;