Презентация к уроку "Интерференция"

Презентация к уроку в 11 классе по теме:

Интерференция

- сложение в пространстве волн, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний.

Когерентные источники

- источники волн, у которых одинаковая частота колебаний и постоянная разность фаз

Сложение волн

• Условие max : Δ l = k ·λ
• Условие min : Δ l = (2 k +1)·λ/2

где k = 0, 1, 2, 3, …

Английский учёный Томас Юнг первым пришёл к мысли о возможности объяснения цветов тонких плёнок сложением волн одна из которых отражается от наружной поверхности плёнки, а другая – от внутренней.

1. Мыльные пузыри

Телом слабый, но сияньем - сильный, Точно дух, пузырь явился мыльный.

Новелла Матвеева

• Волны, отражённые от наружной и внутренней поверхностей плёнки, когерентны (части одного и того же светового пучка ab ).

• Цуг волн от каждого излучающе-го атома разделяется плёнкой на два, а затем эти части сводятся вместе и интерферируют.

2. Пятна бензина на воде

Если пленка имеет переменную толщину, то интерференционные полосы приобретут радужную окраску.

3. Цвета побежалости

- радужные цвета, образующиеся на гладкой поверхности металла или минерала в результате формирования тонкой прозрачной поверхностной оксидной плёнки и интерференции света в ней.

Кольца Ньютона

• результат интерференции в тонкой прослойке воздуха между линзой и пластиной.

Волна определённой длины падает почти перпендикулярно на плосковыпуклую линзу.

Волна 1 появляется в результате отражения от выпуклой поверхности линзы на границе стекло-воздух, а волна 2 – в результате отражения от пластины на границе воздух-стекло.

Эти волны когерентны, так как они являются частями одно и того же светового луча.

Минимальный радиус

имеет кольцо

фиолетового цвета,

а максимальный –

красного.

Почему?

λ кр = 8·10 -7 м λ ф = 4·10 -7 м

• Красные лучи имеют большую длину волны, поэтому сильнее отклоняются в стекле.

Применение интерференции 1. Определение длины световой волны

• r = R · k ·λ ,

где r – радиус кольца

R – радиус кривизны выпуклой поверхности линзы

λ – длина волны монохроматического света,

k = 0, 1, 2, 3, …

2. Проверка качества обработки поверхности

• Между поверхностью образца и гладкой эталонной создают клиновидную прослойку воздуха. На поверхности образца появятся кольца Ньютона. Искривления колец указывают на неровности поверхности.
• Интерферометр выявляет неровности до 10 -6 см.

3. Просветление оптики

• На поверхность линзы наносится плёнка, для уве-личения светопропускания оптической системы.
• Коэффициент преломле-ния плёнки меньше коэффициента преломле-ния стекла линзы.
• Толщина просветляющего слоя - ¼ длины световой волны. Лучи, отражённые от наружной и внутренней сторон плёнки, гасятся вследствие интерференции

Самостоятельная работа

• 2 вариант

• Какие волны называются когерентными?
• Условие минимума интерференции.
• Почему возникают радужные полосы в тонком слое керосина?

4. Где применяют интерференцию света?

• 1 вариант

• Что такое интерференция?
• Условие максимума интерференции.

• Почему мыльный пузырь имеет радужную окраску?
• Где применяют интерференцию света?

Используемые ресурсы

• http://planeta.rambler.ru/users/reanims/22335101.html
• http://elementy.ru/trefil/interference
• http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/75c58f35-6999-49a2-a882-c63508651265/9_110.swf
• http://www.1st-art-gallery.com/thumbnail/107399/1/Sir-Thomas-Young-Md,-Frs.jpg
• http://e-science.ru/physics/theory/?t=15
• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/8/8d/Цвета_побежалости.jpg
• http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/c8e68766-d164-2a78-2d68-9760432383a2/00119626346578512.htm ,
• http://www.fizika9kl.pm298.ru/g1_u7.htm
• http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/pictures/001/297296462.jpg
• http :// ru . wikipedia . org / wiki /% D 0% A 4% D 0% B 0% D 0% B 9% D 0% BB : Optical - coating -2. svg