Волновая оптика Скачать
презентацию
<<  Свет и цвет Волновая оптика  >>
Волновая оптика
Волновая оптика
Волновая оптика –это раздел оптики, в котором изучается круг явлений с
Волновая оптика –это раздел оптики, в котором изучается круг явлений с
световым вектором
световым вектором
- Её фазовая
- Её фазовая
Заметим, что
Заметим, что
В среде, в которой фазовая скорость волны
В среде, в которой фазовая скорость волны
нениями световой энергии
нениями световой энергии
Интерференция света – это явление усиления или ослабления света в
Интерференция света – это явление усиления или ослабления света в
Можно, однако, условиться за меру интенсивно-сти света принимать
Можно, однако, условиться за меру интенсивно-сти света принимать
Оптики об аддитивности сложения интенсивностей световых пучков
Оптики об аддитивности сложения интенсивностей световых пучков
И, следовательно,
И, следовательно,
Таким образом, в случае, если:
Таким образом, в случае, если:
Два метода получения КСВ: деление фронта световой волны; 2) деление
Два метода получения КСВ: деление фронта световой волны; 2) деление
Два метода получения КСВ: деление фронта световой волны; 2) деление
Два метода получения КСВ: деление фронта световой волны; 2) деление
Световая волна
Световая волна
Рис
Рис
Рис
Рис
Пусть точечный источник S возбуждает световую волну
Пусть точечный источник S возбуждает световую волну
Пусть точечный источник S возбуждает световую волну
Пусть точечный источник S возбуждает световую волну
Здесь - геометрическая разность хода
Здесь - геометрическая разность хода
Выразим из (15) оптическую разность хода через разность фаз
Выразим из (15) оптическую разность хода через разность фаз
На рис
На рис
На рис
На рис
В опыте Юнга d << l, поэтому r1+ r2
В опыте Юнга d << l, поэтому r1+ r2
<<
<<
<<
<<
Рис
Рис
Рис
Рис
Рис
Рис
Рис
Рис
Ширина интерференционной полосы
Ширина интерференционной полосы
Пусть пластинка с пока- pателем преломления n находится в воздухе
Пусть пластинка с пока- pателем преломления n находится в воздухе
Пусть пластинка с пока- pателем преломления n находится в воздухе
Пусть пластинка с пока- pателем преломления n находится в воздухе
Из геометрических соображений находим AB и DC
Из геометрических соображений находим AB и DC
(24)
(24)
При освещении пластинки белым светом и при выполнении условия усиления
При освещении пластинки белым светом и при выполнении условия усиления
чередующихся тёмных и светлых круговых полос с общим центром в точке О
чередующихся тёмных и светлых круговых полос с общим центром в точке О
чередующихся тёмных и светлых круговых полос с общим центром в точке О
чередующихся тёмных и светлых круговых полос с общим центром в точке О
чередующихся тёмных и светлых круговых полос с общим центром в точке О
чередующихся тёмных и светлых круговых полос с общим центром в точке О
Если, однако, пластинка (плёнка) не плоскопарал-лельна, если её
Если, однако, пластинка (плёнка) не плоскопарал-лельна, если её
Если, однако, пластинка (плёнка) не плоскопарал-лельна, если её
Если, однако, пластинка (плёнка) не плоскопарал-лельна, если её
Если, однако, пластинка (плёнка) не плоскопарал-лельна, если её
Если, однако, пластинка (плёнка) не плоскопарал-лельна, если её
Каждая такая полоса соответствует местам одинаковой толщины кли-на
Каждая такая полоса соответствует местам одинаковой толщины кли-на
Каждая такая полоса соответствует местам одинаковой толщины кли-на
Каждая такая полоса соответствует местам одинаковой толщины кли-на
Из этого же рисунка следует, что
Из этого же рисунка следует, что
При k = 0 В центре интерфкренционной картины (в месте соприкосновения
При k = 0 В центре интерфкренционной картины (в месте соприкосновения
При k = 0 В центре интерфкренционной картины (в месте соприкосновения
При k = 0 В центре интерфкренционной картины (в месте соприкосновения
Световая волна
Световая волна
Рис
Рис
Рис
Рис
Бипризма Френеля
Бипризма Френеля
Рис
Рис
Рис
Рис
Для наблюдения интерференции необходимо перекрытие волновых цугов
Для наблюдения интерференции необходимо перекрытие волновых цугов
Для наблюдения интерференции необходимо перекрытие волновых цугов
Для наблюдения интерференции необходимо перекрытие волновых цугов
(С – скорость света в вакуме)
(С – скорость света в вакуме)
(С – скорость света в вакуме)
(С – скорость света в вакуме)
(С – скорость света в вакуме)
(С – скорость света в вакуме)
Конец лекци по данной теме
Конец лекци по данной теме
Картинки из презентации «Световая волна» к уроку физики на тему «Волновая оптика»

Автор: Вова. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока физики, скачайте бесплатно презентацию «Световая волна.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 1366 КБ.

Скачать презентацию

Световая волна

содержание презентации «Световая волна.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Волновая оптика. Световая волна. Интенсивность света 19d – расстояние между щелями, x – координата интерференци-онного
Интерференция света Получение когерентных световых волн Опыт максимума или миниму-ма, r1 и r2 – оптические пути. световых
Юнга Интерференция света в тонкой плоскопарал-лельной пластинке волн, приходящих в точку Р. Применяя к треугольникам PMS2 и PNS1
(плёнке) Полосы равной толщины и равного наклона Кольца Ньютона теоре-му Пифагора и пренебрегая членами второго по-рядка малости
Условия наблюдения интерференции в тонких плёнках Практические , находим, что: (19). 4. Опыт Юнга. Рис. 4.
приложения интерференции. 20В опыте Юнга d << l, поэтому r1+ r2 ? 2l. Учитывая
2Волновая оптика –это раздел оптики, в котором изучается круг также, что - оптическая раз- ность хода, уравнение (19)
явлений с точки зрения волновой природы све-та. Максвелл (1831 – представим в виде: Откуда координата x интерференционной полосы.
1879), обобщая законы электромагнетизма, пришел к выводу об (20). Подставляя выражение для из (17) или (18) по-. Лучим
электромагнитной природе света. В электромагнитной волне координаты интерференционного максиму-ма или минимума. (21).
колеблются векторы и . Фзиологические, фотохими-ческие, 21<< Таким образом, в случае монохроматического све-та
фотоэлектрические и другие действия света вызываются колебаниями на экране возникает интерференционная карти-на, представляющая
электрического вектора . В дальнейшем мы будем называть его. 1. систему темных и светлых по-. лос. В случае белого света
Световая волна. Интенсивность света. интерференци-онные полосы име-ют радужную окрас-ку. Сравните
3световым вектором. Изменение его модуля во времени и рассто-яния и . Они очень разные: Рис. 5.
пространстве представляет волновой процесс и описывается с 22Рис. 6. Схема интерференционного опыта Юнга.
электромагнитной точки зрения уравнением: (1). Или. (2). В (1) и 23Рис. 7. К определению ширины интерференционных полос в опыте
(2). - Расстояние, отсчитываемое вдоль. Направления Юнга.
распространения световой волны. 24Ширина интерференционной полосы. Или. В любом случае, с
4- Её фазовая. - Длина световой волны, Скорость. (3). учетом выражений (21). (22).
Отношение. Называется абсолютным показателем преломления среды. 25Пусть пластинка с пока- pателем преломления n находится в
Так как, согласно электромагнитной теории Максвелла. То. Для воздухе. До встречи в точке С лучи S1 и S2 проходят разные
большинства прозрачных веществ. Практически не отличается от оптические пути в раз-. ных средах. Оптическая разность хода S1
единицы, поэтому. (4). и S2. (23). - учитывает потерю полуволны при отражении луча S2 в
5Заметим, что. Получено на основе измерений, выполненных в точке С. 5. Интерференция света в тонкой плоскопарал- лельной
быстропротекающих электриче-ских полях, т.е зависит от частоты. пластинке (плёнке). Рис. 8.
Следова-тельно, и показатель преломления зависит от частоты, 26Из геометрических соображений находим AB и DC. И подставляем
т.е. - дисперсия света. Диапазон видимой области спектра в формулу (23). Получаем: (24). Избавимся от угла ?: Подставляя
определяется физиологической чувствительностью глаза и значения функций угла ? в формулу (24) и выполняя необходимые
нахо-дится в пределах длин волн ~ 390 ? 760 нм. Эти значения действия, получаем:
относятся к световым волнам в вакууме. В веществе длины волн 27(24). Формула (24) представляет оптическую разность хода
будут иными. В случае колебаний частоты. В вакууме: (5). световых волн в отражённом свете. При освещении пластинки
6В среде, в которой фазовая скорость волны. Длина волны имеет монохроматическим светом и выполнения условия усиления пластинка
значение. (6). Таким образом, длина световой волны в среде с представляется глазу, при рассмотрении её под углом ?,
показателем преломления связана с длиной волны в вакууме окрашенной в данный монохроматиче-ский свет. При выполнении
соотношением: (7). Диапазон частот видимой области спектра лежит условия ослабления пластинка представляется глазу темной.
в пределах (4 ? 7,5)·1014 Гц. Это огромная частота. Ни глаз, ни 28При освещении пластинки белым светом и при выполнении
какой-либо приемник световой энергии не могут уследить за столь условия усиления пластинка пред-ставляется глазу окрашенной в
частыми изме-. последовательные спектральные цвета, если угол ?, под которым
7нениями световой энергии. Они регистрируют усредненный поток эта пластинка рассматривается, постепенно изменяет-ся. Если на
энергии.скольку световая волна имеет электромагнитную природу, плоскопараллельную пластинку падает свет под различными углами
то как мы уже показали ранее: Получаем: Или, учтя что. (8). ~. В (напр., рассеянный свет или свет от точечного источника), то
изотропной среде показатель преломления одинаков по всем интерфе-ренционная картина в этом случае будет иметь вид. 6.
направлениям. Поэтому. ~. Полосы равной толщины и равного наклона.
8Интерференция света – это явление усиления или ослабления 29чередующихся тёмных и светлых круговых полос с общим центром
света в результате сложения когерентных световых волн. в точке О. Каждая из этих полос образована лучами, падающими на
Когерентные волны – это волны, имеющие: 1) одинаковую частоту; пластинку под. одним и тем же углом. С помощью собирающей линзы
2) постоянную во времени в данной точке пространства разность эти круговые полосы могут быть спроеци-рованы на экран. Они
фаз. При сложении в некоторой точке пространства когерентных называются полосами рав-ного наклона и локализованы в
волн амплитуда результирующего колнебания находится в результате бесконечности. Рис. 9.
геометриче- ского сложения амплитуд исходных колебаний: (9). 2. 30Если, однако, пластинка (плёнка) не плоскопарал-лельна, если
Интерференция света. её толщина в различных местах разная, то и условия интерференции
9Можно, однако, условиться за меру интенсивно-сти света в этимх местах различны. Геометрическое место точек , в которых
принимать квадрат амплитуды светового вектора т.е.: Тогда (9) условие интерференции одинаково, соответствует местам, в которых
можно записать в виде: (10). Если разность фаз , то колебания пластинка имеет одинаковую толщину. Например, пленка в виде.
когерентны и величина. И, следовательно, Т.Е. Имеет место клина. При отражении (прохождении) света от такой плёнки
нарушение закона геометрической. интерференционная картина будет иметь вид чередующихся светлых и
10Оптики об аддитивности сложения интенсивностей световых темных полос. Рис. 10.
пучков. Если в (9) то. И тогда. Тогда. Пусть. (11). Или. Если в 31Каждая такая полоса соответствует местам одинаковой толщины
(9). И тогда. То. Тогда. Пусть. кли-на. Эти интерференционные поло-сы называют полосами равной
11И, следовательно, (12). Таким образом, в результате сложения тол-щины. Типичным примером полос рав-ной толщины являются
когерентных световых волн интенсивность света меняется в кольца Ньютона. Найдём оптическую разность. хода , при которой
пределах. (13). В случае некогерентных световых волн. < > возникает k-е кольцо Ньюто- тона. Из рис. 10 следует, что. (25).
= 0. И, следовательно, в этом случае наблюдается аддитивное (24). Рис. 11.
усиление света, т.Е. B b. 32Из этого же рисунка следует, что. Подставляя в (25),
12Таким образом, в случае, если: Усиление света; Ослабление получаем: (26). Радиусы светлых колец Ньютона: ? (27). Радиусы
света. темных колец Ньютона: ? (28).
13Два метода получения КСВ: деление фронта световой волны; 2) 33При k = 0 В центре интерфкренционной картины (в месте
деление амплитуды световой волны. После деления фронта или соприкосновения линзы с плас-тиной) темное пятно. Но это в
амплитуды световой волны возникшие КСВ до их встречи в некоторой отраженном свете. Среди других методов наблюдения интерферен-ции
точке наблюдения Р проходят разные пути и, возможно, в средах с приведем следующие: Рис. 12.
различными показателями преломления. 3. Получение когерентных 34
световых волн. Рис. 1. 35Рис. 13. Зеркала Френеля.
14 36Бипризма Френеля.
15Рис. 2. Принцип Гюйгенса-Френеля ? каждый элемент волновой 37Рис. 14. Бипризма Френеля.
поверхности dS служит источником вторичной сферической волны и 38Для наблюдения интерференции необходимо перекрытие волновых
эти источники когерентны. цугов. Цуги при выходе волн из точек А и В должны перекрываться.
16Пусть точечный источник S возбуждает световую волну. Её Необходимо, чтобы время запаздывания второго цуга по отно-.
фронт – поверхность сферы. Колебания от когерентных источников шению к первому не превышало времени ?ког, назы-ваемого временем
?S1 и ?S2 достигают точки Р и складываются. Разность фаз. (14). когерентности. ?ког = 10-8 с (вре-мя жизни атома в возбуждённом
Рис. 3. состоянии). Необходимо так же, чтобы оптическая разность хода
17Здесь - геометрическая разность хода. Если световые волны от была меньше, чем длина когерентности lког. 7. Условия наблюдения
когерентных источни-ков ?S1 и ?S2 распространяются в средах с интерференции в тонких плёнках. Рис. 15.
различ-ными показателями преломления, то разность фаз. Где. Учтя 39(С – скорость света в вакуме). (Полная интерференция).
это, имеем: (15). Величина. Называется оптиче-. Ской разностью (Частичная интерференция). (Отсутствие интерференции). Возможно,
хода. - Длина световой волны в вакуме. что для наблюдается минимум, а для - максимум, т.е. Рис. 16.
18Выразим из (15) оптическую разность хода через разность фаз. Рис. 17.
(16). Тогда условия усиления и ослабления света при 40Конец лекци по данной теме. При ?1 = 560 нм и ?2 = 570 нм.
интерференции можно представить в виде: (17). (18). При ? = 0? d ~ 10-5 м = 0,01 мм. Реально d на 2 ? 3 порядка
19На рис. 2 S1 и S2 - когерент-ные источники света, Э – экран, меньше.
«Световая волна» | Световая волна.ppt
http://900igr.net/kartinki/fizika/Svetovaja-volna/Svetovaja-volna.html
cсылка на страницу

Волновая оптика

другие презентации о волновой оптике

«Световые явления в физике» - Свет – электромагнитная волна, способная огибать препятствия. Философы Древней Греции ответа не знали. Спектр был получен Ньютоном в 1666 году. Что тонкий пламень в твердь разит? Что зыблет ясный ночью луч? Свет – самое тёмное пятно в физике. Оптика – раздел физики, изучающий световые явления. К интереснейшим световым явлениям относятся миражи.

«Природа света» - Научно–технический словарь. Философский словарь. Дифракционная решетка дифракционный максимум постоянная решетки угол отклонения. Стр. 1189. С.326. А. Коринфский. Дисперсия. Въ нача1лt сотвори2 Бг8ъ не1бо и5 зе1млю. 2 Словарь современного русского литературного языка. Когерентные волны разность хода условие максимума условие минимума.

«Световые явления» - На сколько цветов разлагается белый свет? В однородной среде свет распространяется прямолинейно. Свечение в живой природе. От шероховатой поверхности свет рассеивается. Затмения. Радуга – световое явление. Как распространяется свет в однородной среде? От зеркальной поверхности свет отражается. В чем отличие лунного и солнечного затмения?

«Явление света» - Две теории света. Объяснение явления природы: зрение, тень, затмение, фотоаппарат. Волновая. Тень. Предмет. 6 в. до н. э. Пифагор, 4 в. до н.э. Аристотель, 3 в. до н. э. Евклид занимались изучением света. Распространение света. Квантовая. Закон. Оптическая система: очки, микроскоп, перископ. Геометрическая.

«Лазеры» - Полупроводниковые лазеры на фотонных кристаллах. А для материала n-типа, когда n примерно равно n0: На рис. показана базовая структура лазера с p-n переходом. Совершенно аналогичны рассуждения и для дырок в валентной зоне. Инфракрасные светодиоды. В материале p-типа инжектированный электрон сначала захватывается на центр.

«Световое давление» - (1). И. Рис. 1. (3). Свет имеет как бы двойственную природу. – Коэффициент отражения от данной поверхности. Волновые и квантовые свойства света находятся в неразрывном единстве. Так как каждый фотон обладает импульсом , Магнитные силы. (4). Точный расчет величины давления света по тенории Максвелла приводит к выражению:

Урок

Физика

133 темы
Картинки
Презентация: Световая волна | Тема: Волновая оптика | Урок: Физика | Вид: Картинки