Мультимедиялық презентация
“Жарық интерференциясы”
Пән атауы: “Физика 2”Авторлар:
Қарағанды Мемлекеттік техниалық университеті. Физика кафедрасы доцент Маженов Н.А, оқытушы Копбалина Қ.Б.Қ.И.Сәтбаев атындағыЕкібастұз инженерлік-техникалық институты Базалық пәндер кафедрасы профессор Мукаев Ш.А. аға оқытушы Матей Қ.
Электрмагниттік толқындардың сипаттамасы
Суперпозиция принципі
Когерентті жарық толқындарының шарты
Тербелістерді қосу
Жарық толқындарының интерференциясы
Ньютон сақиналары
Интерференцияны бақылау әдістері
Юнг әдісі
Френель айнасы
Тең көлбеулі және тең қалыңдықты жолақтар
Уақыттық және кеңістіктік когеренттілікИнтерференция
Мультимедиялық презентация
“Жарық интерференциясы”
Пән атауы: “Физика 2”
Авторлар:
Қарағанды Мемлекеттік техниалық университеті.
Физика кафедрасы
доцент Маженов Н.А,
оқытушы Копбалина Қ.Б.
Қ.И.Сәтбаев атындағы
Екібастұз инженерліктехникалық институты
Базалық пәндер кафедрасы
профессор Мукаев Ш.А.
аға оқытушы Матей Қ.
ЖОСПАР
1. Электрмагниттік толқындардың
сипаттамасы
2. Суперпозиция принципі
3. Когерентті жарық толқындарының шарты
4. Тербелістерді қосу
5. Жарық толқындарының интерференциясы
6. Ньютон сақиналары
7. Интерференцияны бақылау әдістері
8. Юнг әдісі
9. Френель айнасы
10. Тең
көлбеулі және
тең
қалыңдықты
жолақтар
11. Уақыттық және кеңістіктік когеренттілік
ЭЛЕКТРМАГНИТТІК
ТОЛҚЫНДАРДЫҢ СИПАТТАМАСЫ
Электрмагниттік толқындар жиілігі мен
толқын ұзындықтары бойынша өте кең
мөлшердегі диапазоны.
Жарық толқындары осы кең диапазонның
0,40мкм ≤ λ ≤ 0,75 мкм аралығында жатқан
кішкентай бір бөлігі
= сλ
∙T = с ∕
с= 3∙108 м/c
HE
,
– УмовПойнтинг векторы
S
СУПЕРПОЗИЦИЯ ПРИНЦИПІ
Бойынша ортаның бір нүктесінде қиылысқан
толқындар бірбіріне бөгет жасамай (әсер
етпей) тәуелсіз таралады.
КОГЕРЕНТТІ ЖАРЫҚ
ТОЛҚЫНДАРЫНЫҢ ШАРТЫ
Бірдей жиіліктегі тербелістер;
Міндетті түрде:
1.
2. Фазалар айырымы тұрақты (уақытқа тәуелсіз);
3.
Қосылатын векторлар
бойымен тербеліседі.
Е
параллель сызықтар
ТЕРБЕЛІСТЕРДІ ҚОСУ
Өрістердің кернеулігі Е1 және Е2 бақылау
нүктеде сызық бойында тербелістер жасайды:
Е1=Е01 cos (t+1)
E2=E02 cos (t+2)
Қорытынды тербелістерінің амплитудасы:
E2=E012+E022+2 E01 E02 cos (φ2-φ1)
I
I
I
2
1
2
II
21
cos(
1
2
)
Мұндағы интерференциялық
мүше деп аталады.
cos(
2
1
)
cos(
Толқындар когеренті болған соң
2
айырмасының шамасы тұрақты, cондықтан
(I~E2).
1
)
Тербеліс синфазалы болса, (2.1) фазалары
бірдей немесе π/2 дің жұп санына еселі
болады. Интенсивтілік максималды:
I
max
I
1
2
I
2
қарама
Тербелістер
болса,
(фазалары дің тақ санына еселі)
интенсивтілік минималды болады.
2
қарсы
I
min
I
1
2
I
2
Когерентті емес толқындардың тербеліс фаза
айырмалары хаосты өзгереді дің
орташа мәні нольге тең.
2
cos(
)
1
Қортынды толқынның интенсивтілігі
I=2I1
толқындар үшін
(когерентті
көрсетілген
шартта максимумда I=4I1, ал минимумдарда
I=0).
ЖАРЫҚ ТОЛҚЫНДАРЫНЫҢ
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯСЫ
көзiнен
Интерференцияны әдетте
интерференциялық суреттi бiр
шыққан
жарық
екiге жiктеп,
толқындарды
қайтадан қабаттастыра отырып
алады.
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ БАҚЫЛАУ
ӘДІСТЕРІ
Толқындық шепті бөлу (Юнг, Френель
т.б. тәжірибелер) және амплитуданы бөлу
(жұқа пленкадағы интерференция т.б. ).
Амплитуданы бөлу әдісімен
когерентті сәуле шоқтарын алу
Екі көзден пайда болған
интерференциялық бейнені
есептеу
;
xd
2
;)2/
2
l
2
2
2
S
S
2
1
dx
(
dx
(
l
2
.
S
2
1
S
2
2
бұдан
немесе
2
)2/
S
2
1
S
2
S
S
1
2
xd
/
l>>d шартынан,
l
S
2
1
S
2
шығады, сондықтан
/xd l
интенсивтіліктің максимумы:
X
max
m
1
d
0
;
(m=0,1,2,…)
минимумы байқалады:
X
min
m
2/1
I
d
0
;
(m=0,1,2,…)
ТЕҢ КӨЛБЕУЛІ ЖӘНЕ ТЕҢ
ҚАЛЫҢДЫҚТЫ ЖОЛАҚТАР
OC
CB
n OC CB
OA OB
sin
d
i
2
,
/ cos
r
2
nd
/ cos
r
i
sin
d tgr
sin
n
i
sin
r
Сыну заңына сәйкесті,
жоғарыда көрсетілген шарттар кезінде:
2
1 sin
d n
cos
sin
dn
dn
/ 2
r
2
2
r
/ 2
2
2
i
2
0
0
0
/ 2
Р нүктесінде максимум болады, егер
2
d n
2
2
sin
i
/ 20
m
0
және минимум болады, егер
(2
2
d n
0
sin
i
/ 2
2
2
m
1)
0
/ 2
мұндағы m=0, 1, 2 – интерференция реті.
Қалыңдығы бірдей жолақтың мысалы
ретінде Ньютон сақиналары алынады. Ол
центрлес сақиналар.
mші қара сақина радиусы үшін:
rm
0Rm
;
(m=0, 1, 2, …)
және mші жарық сақина үшін:
rm
(
m
)2/1
0R
;
(m=1, 2, 3)
өрнектерін аламыз.
УАҚЫТТЫҚ ЖӘНЕ КЕҢІСТІКТІК
КОГЕРЕНТТІЛІК
Атом жарықты жеке қысқа импульстар
толқындық цугтар түрінде шығарады.
Бір цугтың орташа ұзақтығы τс.
Олардың ұзақтығы 108 секундтан аспайды
1) Нақты жарық көзінің өзінің біраз
Нақты
жарық
көзінің
сәулесі
монохроматты бола алмайды.
Осы ара қашықтықты когеренттілік ұзындық
ұзындығы
болады.
2)
деп атайды:
ΔL<с∙τс
Назар
аударғандарыңызға
рахмет!
интерференция.ppt
