Презентация "Интерференция и дифракция"

интерференция света

Разработал: преподаватель ГПОАУ ЯО РКОТ Бруннер Н.А.

Интерференция -

• Сложение в пространстве двух или более волн, в результате которого возникает устойчивая картина распределения амплитуд результирующих колебаний.

Интерференция механических волн звука

Интерференция механических волн на воде

Интерференция

• Устойчивая интерференционная картина наблюдается при условии когерентности налагающихся волн.
• Когерентными называются волны, колебания в которых

• происходят с одинаковой частотой, разность фаз колебаний остается постоянной во времени.
• происходят с одинаковой частотой,
• разность фаз колебаний остается постоянной во времени.

Волны от разных источников не являются когерентными .

Опыт Томаса Юнга

От одного источника  через щель  А формировались  два пучка света ( через щели В и С), далее пучки света падали на экран Э. Так как  воны от  щелей В и С были когерентными, на экране можно было наблюдать интерференционную картину: чередование светлых и темных полос.

Светлые полосы – волны усиливали друг друга  (максимальная амплитуда). Темные полосы – волны складывались в противофазе и гасили друг друга (минимальная амплитуда).

Причина?

Разность хода волн зависит от толщины пленки

Если волны 1 и 2 имеют одинаковую фазу – УСИЛЕНИЕ (место яркой полосы)

Если волны 1 и 2 будут выходить в противоположных фазах – ГАШЕНИЕ (место темной полосы)

Длина волны

Свету различных цветов соответствует разные интервалы длин волн

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.

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

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 -8 м по искривлению интерференционных полос.

Радиотелескоп- интерферометр , расположенный в Нью-Мексико, США

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

Применение интерференции

• Просветление оптики. На поверхность объектива фотоаппарата наносят пленку с меньшим, чем у стекла показателем преломления n пленки .
• 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

Дифракция света

Характерным проявлением волновых свойств света является дифракция света —

отклонение от прямолинейного распространения

на резких неоднородностях среды

Дифракция была открыта Франческо Гримальди в конце XVII в. Объяснение явления дифракции света дано Томасом Юнгом и Огюстом Френелем, которые не только дали описание экспериментов по наблюдению явлений интерференции и дифракции света, но и объяснили свойство прямолинейности распространения света с позиций волновой теории

Принцип Гюйгенса-Френеля:

каждая точка волновой поверхности является источником вторичных сферических волн ,

которые интерферируют между собой

Дифракционная решетка

Дифракционные решетки, представляющие собой точную систему штрихов некоторого профиля, нанесенную на плоскую или вогнутую оптическую поверхность, применяются в спектральном приборостроении, лазерах, метрологических мерах малой длины и т.д

Дифракционная решетка

Дифракционная решетка

Величина d = a + b называется постоянной (периодом) дифракционной решетки, где а — ширина щели; b — ширина непрозрачной части

Конец