Кузнецов Георгий Фридрихович учитель физики МОУ «Ижемская СОШ»

Кузнецов Георгий Фридрихович учитель физики МОУ «Ижемская СОШ» Республика Коми Ижемский район с. Ижма

3 m m in ax 2 m А -1 max Рассмотрим точки max А, В, С Рассмотрим точки min Д, Е, К ax in 1 m 1 m 2 m in in 1 m 3 m m ax 2 1 m 2 0 max Д - 1 min in Интерференция волн. Условия max и min. Е - 2 min max В-2 ax К - 3 min ax S 1 s 1 s 2 3 s 2 s S 2 1 s 1 m in x a 3 m s 2 Δd =3 λ / 2 Δd = 2λΔd = 3λ Δd = 5 λ / 2 s 1 С - 3 max Δd = λ s Δd 2= λ / 2 λ Рассмотрим волны, идущие от двух когерентных источников. Выделим точки, в которых волны усиливают друга - max Выделим точки, в которых волны ослабляют друга - min 1 max Δd = λ 2 max Δd = 2λ 3 max Δd = 3λ Условие max: Δ d = n λ, где n – целые числа 1 min Δd = λ/ 2 2 min Δd =3 λ / 2 3 min Δd = 5 λ / 2 |S 2 – S 1| = Δ d - разность хода Условие min: Δd = k λ / 2, где k – нечетные числа

Интерференция и дифракция световых волн Экран 1802 г. Юнг Томас Дифракция – это отклонение волн от прямолинейного распространения, огибание ими препятствий, если размеры препятствий сравнимы с длиной волны. 1816 г. О. Френель Явление дифракции накладывает ограничения на разрешающую способность микроскопа, не позволяет четко различать мелкие объекты. На явлении дифракции основано действие дифракционной решетки. Принцип Гюйгенса- Френеля Волновая поверхность в любой момент времени не просто огибающая вторичных волн, а результат интерференции вторичных волн.

Дифракционная решетка – это совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками (до нескольких тысяч на 1 мм) Экран Основная характеристика – период d = 1 / N, где N – число щелей на единицу длины. F Пусть на решетку падает плоская монохроматическая волна с длиной волны равной λ Линза Вследствие явления дифракции, вторичные волны от щелей распространяются по всем направлениям Параллельные лучи фокусируются линзой и на экране образуются максимумы и минимумы. При увеличении длины волны углы, под которыми наблюдаются max и min, также увеличиваются Белый свет после прохождения решетки разлагается в спектр. d

Теория дифракционной решетки 2 max Пусть на решетку падает плоская монохроматическая волна с длиной волны равной λ Рассмотрим вторичные волны, идущие от краев щелей. Условие max: Δd = n λ, где n = 0, 1, 2, 3… Δd – разность хода 1 max 0 max 1 max 2 max Экран Аналогично образуются максимумы в другую сторону от 0 max Разность хода Δd = λ, поэтому Разность = 0, поэтому волны усиливают друга, волны усиливают друг на экране образуется 0 max 2λ, 1 поэтому Разность хода Δd = на экране образуется max волны усиливают друга, на экране образуется 2 max Выделим две вторичные волны, усиливающие друга вследствие интерференции. Δd d Δd λ

Условие max: Δd = n λ, где n = 0, 1, 2, 3… Δd – разность хода φ Выделенный треугольник – прямоугольный, следовательно: Δd = d Sin φ, где φ – угол, под которым наблюдается max Δd φ Условие максимумов для дифракционной решетки: d Sin φ = nλ , где d – период решетки λ – длина волны n - номер максимума d Задача. Под каким углом будет наблюдаться спектр 2 порядка на дифракционной решетке с периодом 0, 0012 см при освещении ее светом с длиной волны 500 нм ?

Лабораторная работа Приборы: «Измерение длины световой волны» источник света, дифракционная решетка, прибор для определения длины световой волны. Выполнение работы: Экран со щелью и шкалой в Линейка Дифракционная решетка 1. Расположить экран на удобном расстоянии от решетки, смотреть через решетку и щель на источник света и наблюдать дифракционные спектры. Установить решетку так, чтобы спектры располагались параллельно шкале экрана. Измерить расстояние а 2. Выбрать линии в спектрах 1 и 2 порядка и измерить расстояние в (от щели до выбранной линии) а 3. Данные занести в таблицу, вычислить λ Цвет № спектра Условие max: d Sinφ = n λ d Sin φ λ= Sin φ = в / а n Порядок спектра n Период решетки d (мм) а (мм) в (мм) λ (м) Контрольные вопросы: 1. Чем отличаются световые волны разных цветов ? 2. Чем отличаются дифракционные спектры для решеток с разными периодами ?

Интернет – ресурсы: http: //ru. wikipedia. org/wiki/Файл: Augustin_Fresnel. jpg http: //ru. wikipedia. org/wiki/Файл: Thomas_Young_(scientist). jpg