Урок по физике 11 класс "Дисперсия. Дифракция. Интерференция"

Дисперсия света.

Интерференция

Дифракция.

Дифракционная решетка.

Слайд 2

ДИСПЕРСИЯ

dispersio (лат.) – рассеяние, развеивание

Зависимость показателя преломления света от частоты световой волны(или длины волны)

Слайд 3

Исаак Ньютон

Дисперсия

1666 год

Слайд 4

Опыт И. Ньютона

Слайд 5

С П Е К Т Р spectrum (лат.) - вúдение.

Слайд 6

Слайд 7

Опыт И. Ньютона

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Монохроматический свет – одноцветный свет

каждой цветности соответствует своя длина и частота волны.

760 –

620

нм

620 –

590

нм

590 –

560

нм

560 –

500

нм

500 –

480

нм

480 –

450

нм

450 –

380

нм

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

ДИСПЕРСИЯ

Зависимость показателя преломления света от частоты колебаний (или длины волны)

Слайд 18

Выводы:

• Дисперсия – явление разложения белого света в спектр.
• Белый свет – сложный, состоит из монохроматических цветов.
• Показатель преломления среды зависит от цвета света (фиол., красн.)
• Показатель преломления света в среде зависит от его частоты.

Слайд 19

Томас Юнг

Красный

+

Зеленый

+

Голубой

=

Белый свет

1807 год

Слайд 20

Слайд 21

Слайд 22

Все лучи лесов зеленых,

Все болотные кувшинки,

На земле когда увянут,

Расцветают снова в небе.

Условия возникновения радуги: 1.Радуга появляется, только когда выглянуло из-за туч солнце и только в стороне, противоположной солнцу. 2.Радуга возникает, когда солнце освещает завесу дождя. 3.Радуга появляется при условии, что угловая высота солнца над горизонтом не превышает 42 градуса.

Слайд 23

В водяной капле происходят следующие оптические явления :

• Преломление света

• Дисперсия света, т.е. разложение белого света в спектр

• Отражение света

Слайд 24

Интерференция и дифракция света

Сложение волн волн на поверхности жидкости

Концентрические круговые волны с источниками в различных точках на поверхности воды, возникшие в результате падения дождевых капель, в зонах их пересечения дают интерференционную картину .

• Интерференция света - явление усиления или ослабления света до полной темноты (гашения) при наложении двух световых волн.

• В заимовлияние двух волн или явление интерференции (лат. "интер" – взаимно, "ферио" – ударяю)
• Интерференция света наблюдается, при условии:

Волны имеют одинаковую частоту постоянную во времени разность фаз

• Волны имеют одинаковую частоту постоянную во времени разность фаз

Когерентные волны

• На латинском языке «cohaerens» - находящийся в связи
• Волны имеют одинаковую длину ;
• Форма волн не меняются со временем;
• Разность фаз постоянна или рана нулю

λ 1 = λ 2

Результат сложения волн зависит

от разности хода:

Δd мах = 2k . λ/2 – интерференционный максимум

• Δd мах = 2k . λ/2 – интерференционный максимум

Δd мin = (2k+1) . λ/2 –интерференционный минимум

• Δd мin = (2k+1) . λ/2 –интерференционный минимум

Δd мin = (2k+1) . λ/2

• Δd мin = (2k+1) . λ/2

Δd мах = 2k . λ/2

• Δd мах = 2k . λ/2

Наблюдение интерференции в тонких плёнках

Дифракция волн

• Волны способны огибать препятствия. Так, морские волны свободно огибают выступающий из воды камень, если его размеры меньше длины волны или сравнимы с ней.

• Способностью огибать препятствия обладают и звуковые волны.

На пути волны экран со щелью:

Длина щели много больше длины волны.

Дифракция не наблюдается .

Длина щели соизмерима с длиной волны.

Дифракция наблюдается.

На пути волны преграда:

Размер преграды много больше длины волны.

Дифракция не наблюдается.

Размер преграды соизмерим с длиной волны.

Дифракция наблюдается (волна огибает препятствие).

УСЛОВИЕ НАБЛЮДЕНИЯ ХОРОШЕЙ ДИФРАКЦИИ : длина волны соизмерима с размерами препятствия, щели или преграды.

Дифракция волн на воде

Первое качественное объяснение явления дифракции на основе волновых представлений было дано английским ученым Т. Юнгом. Независимо от него французский ученый О. Френель развил количественную теорию дифракционных явлений (1818 г.).

Дифракция не позволяет получить отчетливые изображения мелких предметов

Дифракция налагает предел на разрешающую способность телескопа и микроскопа

Окружающие звезды лучи возникли в результате дифракции света в телескопе.

Дифракционная решетка

Дифракционная решетка представляет собой прозрачную пластинку с нанесенной на ней системой параллельных непрозрачных полос, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга.

Период дифракционной решетки

Сумма длины прозрачного и непрозрачного промежутков называется периодом дифракционной решетки.

d = a + b

Формула для определения положения дифракционных максимумов

Данное разложение света в спектр получено с помощью дифракционной решетки.

Применение интерференции и дифракции света

• Интерферометры;
• Интерференционные микроскопы;
• Голография;
• Прецизионные измерения;
• Определение качества обработки поверхностей;
• «Просветление» оптики;
• Астрономические измерения;
• Спектральный прибор – дифракционная решётка

Домашнее задание п.66-72 упр.10

Установите соответствие между физическими явлениями и их природой. К каждой позиции первого столбца подберите нужную позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ИХ ПРИРОДА

А) Звук

Б) Свет

1) Электрические колебания

2) Электромагнитные колебания

3) Механические колебания

4) Электромеханические колебания

A

Б

Первый источник света расположен на расстоянии     от точки   A , а второй  —   на расстоянии   от точки   A . Источники когерентны и синфазные и испускают свет с частотой  

  Установите соответствие между физическими явлениями и условиями, при соблюдении которых эти явления можно наблюдать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

А) Наблюдение в точке  A  максимума интерференционной картины

Б) Наблюдение в точке  A  минимума интерференционной картины

УСЛОВИЯ НАБЛЮДЕНИЯ

1)  где  m   —   целое число

2)  где  m   —   целое число

3)  где  m   —   целое число

4)  где  m   —   целое число