Дисперсия света. Интерференция света

Мая; Группа 10-КС и группа 99; ФИЗИКА

«Дисперсия света. Интерференция света. Дифракция света. Поляризация света»

ЗАДАНИЕ:

1. Выполнить конспект лекции.

2. Решить примеры в конце лекции.

Фотографии отчета прислать  в личном сообщении.

На фотографиях вверху должна быть фамилия, дата выдачи задания, группа, дисциплина. Например: "Иванов, 8.05, группа 99(или группа 10КС), Физика".

Для максимальной оценки домашнее задание прислать до 12.05 включительно личным сообщением ВК: https://vk.com/id578016066.

Занятие

Дисперсия света. Интерференция света

Световые лучи, отличающиеся по цвету, имеют различную преломляемость.

Дисперсия – зависимость показателя преломления света от его цвета. Лучи красного света преломляются веществом меньше, т.к. красный свет имеет в веществе большую скорость, а лучи фиолетового света преломляются больше, т.к. скорость фиолетового света наименьшая.

Свет – электромагнитные волы с длинами волн от 380нм до 760нм. Это видимый диапазон электромагнитных волн. Если волны различных длин вол разделены пространственно, то получаемая картина называется спектром.

Проходя сквозь призму, тонкий луч белого света раскладывается в спектр, т.е. «радугу».

Когерентные волны – это волны одинаковой частоты и с постоянной разностью хода (разностью фаз). От двух независимых источников невозможно получить волны с постоянной разностью хода. Атомы излучают свет независимо друг от друга отдельными порциями – квантами, цугами. Цуги налагаются один на другой от обеих источников. Моменты излучения от отдельных атомов согласовать невозможно. В результате амплитуда колебаний в любой точке пространства хаотично меняется со временем в зависимости от того, как в данный момент времени цуги волн от различных источников отличаются по фазе. Когерентные лучи получают делением одного фронта волны с помощью зеркал, отверстий, призм, тонких пленок. Фронт волны – геометрическое место точек, колеблющихся в одной фазе. Отражаясь от двух зеркал, лучи сохранят постоянной разность фаз и останутся когерентными. Также если луч света падает на тонкую пленку, то часть волнового фронта отразится от одной поверхности пленки, а часть от другой. Такие отраженные лучи останутся когерентными, если толщина пленки мала. Сложение когерентных волн называется интерференцией. При этом в одну и ту же точку пространства приходят когерентные лучи от двух источников. И в данной точке когерентные лучи либо усиливают друг друга, либо ослабляют постоянно. Наблюдается интерференционная картина – устойчивое распределение в пространстве максимумов и минимумов интенсивности света. Если волны складываются некогерентные, то в одной и той же точке постоянно чередуются то минимумы, то максимумы и наблюдается просто равномерная освещенность поверхности.

Амплитуда колебаний частиц среды в данной точке максимальна, если разность хода волн в данной точке равна целому числу: Δd = ± kλ, где k = 0 или k =1 или k =2 или 3 и т.д.

Амплитуда колебаний частиц среды в данной точке минимальна, если разность хода волн в данной точке равна нечетному числу полуволн: Δd = ± (2k + 1) , где k = 0 или k =1 или k =2 или 3 и т.д.

Пример решения задач

1. В точку А приходят две когерентные волны с разностью хода 0,9мкм. Какова может быть длина световой волны, если в точке А наблюдается интерференционный максимум?

Решение. Амплитуда колебаний частиц среды в данной точке максимальна, если разность хода волн в данной точке равна целому числу:

Δ = ± kλ,

где k = 0 или k =1 или k =2 или 3 и т.д. Если k =1, то длина волны – 0,9мкм – не соответствует видимому диапазону, значит k =2 и длина волны λ = 0,45мкм.

2. Длина волны красного света в вакууме равна 0,75мкм.Чему равна частота этой световой волны?

Решение