Презентация на тему: Лекция № 12-13 (окончание)

Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Интерференция в тонких пластинах (пленках)
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Тонкий клин (с малым углом при вершине)
Лекция № 12-13 (окончание)
Кольца Ньютона
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Применение интерференции
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
Интерферометры
Лекция № 12-13 (окончание)
Лекция № 12-13 (окончание)
1/24
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 88)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (353 Кб)
1

Первый слайд презентации: Лекция № 12-13 (окончание)

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПРИРОДА СВЕТА. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА Литература: Павлов К.Б. Волновые свойства света. Учебное пособие. – М.: МВТУ, 1986, Иродов И.Е. Волновые процессы. Основные законы. – М. – С.-П.: Физматлит, 1999.

Изображение слайда
2

Слайд 2

Интерференция света в тонких пленках Интерференционные полосы равного наклона возникают при отражении параллельных пучков света от плоскопараллельных пленок. Интерференционные полосы равной толщины возникают при отражении пучков света от пленок, толщина которых не постоянна. Интерференционные полосы равной толщины и равного наклона

Изображение слайда
3

Слайд 3

Полосы равной толщины и равного наклона могут наблюдаться при прохождении указанных пучков света через пленки. Попадая на границу раздела сред э/м волны частично отражаются, частично преломляются. Если n 2 > n 1, то отражение волны сопровождается потерей полуволны (фаза его колебаний изменяется на π ). Если n 2 < n 1, потеря полуволны происходит у

Изображение слайда
4

Слайд 4

Выражение оптической разности хода Δ должно быть дополнено слагаемым  λ /2. Знак перед λ /2 выбирается из соображений удобства.

Изображение слайда
5

Слайд 5: Интерференция в тонких пластинах (пленках)

Пластина постоянной толщины, однородная

Изображение слайда
6

Слайд 6

Оптическая разность хода (13. 1 ) (13.2) (13.3) Подставим (13.2) и (13.3) в (13.1)

Изображение слайда
7

Слайд 7

С учетом (13.4) (13.5) Из (13.4) или (13.6)

Изображение слайда
8

Слайд 8

Подставив (13.6) в (13.5) или, с учетом (13.6) Условие максимума (13.7) Условие минимума (13.8)

Изображение слайда
9

Слайд 9: Тонкий клин (с малым углом при вершине)

Условие максимума для луча 1 (13.9) Условие максимума для луча 2 (13.10) Вычтем из (13.10) (13.9) (13.11)

Изображение слайда
10

Слайд 10

Пусть клин стеклянный n = 1, l = 10 -2 м, a = 5, λ  510 -7 м (зеленый свет). Тогда, используя (13.11) угол получается в секундах. Если взять толстый клин ( α ~ нескольких градусов), то максимумов будет больше; они могут быть неразличимы глазом (сливаются).

Изображение слайда
11

Слайд 11: Кольца Ньютона

– полосы равной толщины, возникающие в результате интерференции света в воздушном зазоре, образованном при соприкосновении в т. O плосковыпуклой линзы малой кривизны с плоской стеклянной поверхностью. При использовании источника монохроматических волн полосы равной толщины представляют собой систему концентрических темных и светлых колец, расположенных вокруг темного круга с центром в т. O (наблюдение проводится в отраженном свете).

Изображение слайда
12

Слайд 12

Изображение слайда
13

Слайд 13

Пучок монохроматических лучей с длиной волны λ падает нормально на плоскую поверхность линзы (лучи 1 и 2 ). Так как b << R, то

Изображение слайда
14

Слайд 14

Радиус кольца Оптическая разность хода интерферирующих лучей, с учетом «потери» полуволны при отражении от оптически более плотной среды (при падении луча из воздуха на стекло):

Изображение слайда
15

Слайд 15

Для светлого кольца : откуда Радиус m - ого светлого кольца (13.12)

Изображение слайда
16

Слайд 16

Для темного кольца : откуда Радиус m - ого темного кольца Если в зазор поместить жидкость с показателем преломления n ( n < n ст. ), то и т.д. m =0 соответствует минимум темного пятна. (13.13)

Изображение слайда
17

Слайд 17: Применение интерференции

Просветление оптики. При прохождении света через каждую преломляющую поверхность линзы отражается примерно 4% падающего света. В сложных объективах такие отражения совершаются многократно и суммарная потеря светового потока оказывается весьма ощутимой. Например, в призменном бинокле она составляет свыше 50%.

Изображение слайда
18

Слайд 18

В просветленной оптике на каждую поверхность линзы наносят путем напыления тонкую пленку прозрачного диэлектрика с

Изображение слайда
19

Слайд 19

При этом условии амплитуды отраженных от обеих поверхностей пленки волн оказываются практически одинаковыми. При Из рассмотрения отражения и преломления плоской волны на границе двух диэлектриков: (13.14) (13.15)

Изображение слайда
20

Слайд 20

с учетом (13.14) и (13.15) При Толщина пленки делается такой, чтобы волны, отраженные от обеих поверхностей пленки, оказывались в противофазе, т.е. гасили друг друга.

Изображение слайда
21

Слайд 21

Определим толщину пленки для этого случая. Оптическая разность хода этих двух отраженных волн на выходе из пленки Определим толщину тонкой пленки:

Изображение слайда
22

Слайд 22: Интерферометры

S Э Д 1 2 Интерферометр Рэлея

Изображение слайда
23

Слайд 23

На схеме S – узкая щель, освещаемая монохроматическим светом с длиной волны λ, 1 и 2 – две одинаковые трубки с воздухом, длина каждой из которых равна l, торцы – прозрачные, Д – диафрагма с двумя щелями. Когда воздух в трубке 1 постепенно заменили газом X, то интерференционная картина на экране Э сместилась на N полос. Зная показатель преломления n 0 воздуха, определяют показатель преломления газа X. Смещение на N полос означает, что оптическая разность хода Δ лучей, падающих на щели, стала равной N λ :

Изображение слайда
24

Последний слайд презентации: Лекция № 12-13 (окончание)

Отсюда показатель преломления газа X Смещение полос вверх свидетельствует о том, что и максимум нулевого порядка сместился вверх. При этом увеличение геометрической длины луча 2 компенсируется увеличением оптической длины луча 1. Интерферометр Рэлея используют для измерения малых разностей показателей преломления прозрачных веществ (газов и жидкостей).

Изображение слайда