Презентация "Интерференция света"


Подписи к слайдам:
PowerPoint Presentation

интерференция света

Интерференция

  • Условие максимума:
    • амплитуда колебаний в данной точке среды наибольшая, если разность хода налагающихся волн равна четному числу полуволн
  • Условие минимума:
    • амплитуда колебаний в данной точке среды наименьшая, если разность хода налагающихся волн равна нечетному числу полуволн

Свет представляет собой электромагнитную волну. Значит, должно наблюдаться явление интерференции (чередование светлых полос и теней или чередование цветных участков).

  • Свет представляет собой электромагнитную волну. Значит, должно наблюдаться явление интерференции (чередование светлых полос и теней или чередование цветных участков).
  • Почему же нельзя увидеть такую картину от освещения комнаты двумя электрическими лампами?
  • Волны от разных источников не являются когерентными.

Атомы испускают обрывки световых волн (цуги), в которых фазы колебаний случайные. Цуги имеют длину около 1метра

  • Атомы испускают обрывки световых волн (цуги), в которых фазы колебаний случайные. Цуги имеют длину около 1метра
  • Цуги волн разных атомов налагаются друг на друга. Амплитуда результирующих колебаний хаотически меняется со временем так быстро, что глаз не успевает эту смену картин почувствовать. Поэтому человек видит пространство равномерно освещенным.

Для получения устойчивой интерференционной картины световых волн, необходимо обеспечить сложение частей волны от одного цуга.

  • Для получения устойчивой интерференционной картины световых волн, необходимо обеспечить сложение частей волны от одного цуга.
  • Интерференцию света можно наблюдать в тонких пленках. Когерентность волн, отраженных от наружной и внутренней поверхностей пленки, обеспечивается тем, что они являются частями одного и того же цуга.

Интерференция света

  • Эксперимент Томаса Юнга. Пропуская световые лучи сквозь две близко расположенные щели, он обнаружил, что получающееся изображение не равномерно засвечено, а состоит из чередующихся темных и светлых полос. Так было открыто явление интерференции, которое подтверждало волновую природу света.

Интерференция света

  • Максимум (светлая полоса)
  • Минимум (темная полоса)

Интерференция света

  • Мыльные пленки
  • Вода быстро испаряется или стекает вниз под действием силы тяжести. Толщина пленки меняется, а вместе с ней меняются видимые на поверхности пузыря цвета.

При толщине 230 нм пленка мыла окрашивается оранжевым цветом, при 200 нм — зеленым, при 170 нм — синим. Поскольку толщина пленки уменьшается неоднородно, она обретает пятнистый вид. Истончившись до 0,1 микрона (100 нм), пленка уже не может усиливать отраженный свет, а только избирательно гасит некоторые цвета. Наконец, пропадает и эта способность, поскольку разность хода отраженных лучей становится незначительной, пузырь обесцвечивается и лопается при толщине пленки 20—30 нм.

  • При толщине 230 нм пленка мыла окрашивается оранжевым цветом, при 200 нм — зеленым, при 170 нм — синим. Поскольку толщина пленки уменьшается неоднородно, она обретает пятнистый вид. Истончившись до 0,1 микрона (100 нм), пленка уже не может усиливать отраженный свет, а только избирательно гасит некоторые цвета. Наконец, пропадает и эта способность, поскольку разность хода отраженных лучей становится незначительной, пузырь обесцвечивается и лопается при толщине пленки 20—30 нм.

Интерференция света

  • Бритва удерживается на воде поверхностным натяжением нефтяной пленки. Цветные разводы возникают за счет интерференции — сложения световых волн, отраженных верхней и нижней поверхностями пленки. Они возникают в случае относительно небольшого загрязнения, когда пленка имеет толщину около микрона или меньше.

Интерференция света

  • Кольца Ньютона -интерференционная картина, возникающая при отражении света в тонкой воздушной прослойке между плоской стеклянной пластиной и плосковыпуклой линзой большого радиуса кривизны
  • Монохроматический свет
  • От белого света – кольца цветные

Интерференция света

  • Кольца Ньютона
  • в белом свете
  • В зеленом свете λ=0,8мкм,
  • в красном свете λ=0,6мкм.
  • Rкрасного>Rзеленого

Интерференция света

  • Интерференция в плоском клине
  • причудливые цветные рисунки на крыльях некоторых бабочек и жуков – все это проявление интерференции света.

Применение интерференции

  • Интерферометры – приборы, позволяющие оценить качество обработки поверхности с точностью до 10-8м по искривлению интерференционных полос.

Лазерный интерферометр мог бы «почувствовать» гравитационные волны, излученные при слиянии двух черных дыр

  • Лазерный интерферометр мог бы «почувствовать» гравитационные волны, излученные при слиянии двух черных дыр
  • Радиотелескоп-интерферометр, расположенный в Нью-Мексико, США

Применение интерференции

  • Просветление оптики. На поверхность объектива фотоаппарата наносят пленку с меньшим, чем у стекла показателем преломления nпленки.
  • Толщина пленки S подбирается так, чтобы в ней гасились отраженные волны средней части спектра (зеленые).
  • Поэтому объектив имеет характерный сиреневый оттенок (отражаются красные и синие волны).

Назовите оптическое явление

  • Прямолинейное распространение света в однородной среде

Назовите оптическое явление

  • Радуга возникает из-за того, что солнечный свет испытывает преломление в капельках воды (дождь или туман), парящих в воздухе.
  • Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов (красный свет отклоняется на 137°30’, фиолетовый на 139°20’), в результате чего белый свет разлагается в спектр.

Назовите оптическое явление

Назовите оптическое явление

  • Во время захода или восхода Солнца падающие ледяные кристаллы действуют как микролинзы, отражая и преломляя прямые солнечные лучи. Наблюдатель тем временем видит паргелий - "ложное Солнце" - научный термин для солнечных зайчиков.
  • Паргелический круг: Вертикально расположенные в холодной атмосфере миллионы кристалликов льда вызывают такое красивое явление.

Назовите оптическое явление

Назовите оптическое явление

Назовите оптическое явление

  • Призрак Броккена, Германия: Это явление наблюдается туманным утром. Радужный солнечный диск появляется напротив солнца, в результате отражения солнечных лучей от капелек воды тумана. Любопытная треугольная тень, разрывающая радужный диск отражённых солнечных лучей ничто иное, как проекция верхней поверхности облаков.
  • Свет Будды: Это фото сделано в Китае. Явление схоже с призраком Броккена. Солнечные лучи отражаются от атмосферных капелек воды над морем, тень посреди радужного круга из отражённых лучей – это тень самолёта.

Назовите оптическое явление

Назовите оптическое явление

Назовите оптическое явление

Назовите оптическое явление

Назовите оптическое явление

Назовите оптическое явление

Назовите оптическое явление

  • Белая радуга: Фото сделано на мосту золотые ворота в Сан-Франциско. Небольшой размер воздушных капель воды делает невозможным разложение солнечных лучей на спектры цветов, поэтому радуга только белого цвета.