Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Дифракция света

Содержание

§§ Распространение ЭМВ02При колебательном движении зарядов (периодическом изменении токов) происходит перемещение электрической и магнитной энергии от одних участков поля к другим.Пульсации энергии приобретают характер волнового процесса.Изменение вихревого ЭП приводит кпоявлению вихревого МП (и наоборот).
Лекция №3 §§ Распространение ЭМВ02При колебательном движении зарядов (периодическом изменении токов) происходит перемещение электрической 03Возникшая волна, распространяясь от источника колебаний, охватывает всеновые и новые области пространства.Поверхность, типы волновых фронтов (ВФ):1) сферический ВФ(точечный источник)2) цилиндрический ВФ(источник в виде нити)043) плоский ВФ §§ Интерференция света  от двух точечных источников05Рассмотрим световое поле от двух когерентныхмонохроматическихисточников S1 и S2: 06 §§ Принцип Гюйгенса-Френеля 14(совокупность поверхностей и диафрагм)Распространение света – волновой процесс.С помощью уравнений Максвелламожно решать 15Пусть в пространстве имеются источники S1, S2 ...Найдем поле в т.P за 163) световое поле от поверхности S    в точке P 17Принцип Г.–Ф. позволяет определятьформу волнового фронта в следующиймомент времени Замечаниe 1:18из принципа Г.–Ф. следует законотражения и преломления света Из принципа также 19препятствие на пути света перекрывает часть вторичных волн.Распределение поля за препятствиемопределяется как 20В точке наблюдения:Результирующее поле в т.P:– Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. «Теория поля», стр. 199 §§ Дифракция света на полубесконечном экране21падает ПЭМВ: A(x, y) = constобласть экрана:x 22 §§ Дифракция света  на бесконечной щели23Пусть A0 – амплитуда поляφ – 24Поле элемента dx, находящегося на расстоянии x от края щели:Суммарное поле от всей щели: 25Интенсивность света, дифрагирующегона угол φ: φm – угол, под которым наблюдается минимум порядка m26направления на минимумы:или Основные выводы:27 т.к. sinφm ≤ 1, то наблюдается   конечное число §§ Дифракция     на квадратном отверстии28 §§ Дифракция     на круглом отверстии29 §§ Дифракционная решетка30Расстояние между щелями d – называется постоянной (периодом) решетки.это 31Пусть щели – маленькие, тогда они являются источниками вторичных волн с цилиндрическим 32условие наблюдения главных дифракционныхмаксимумов при дифракции на решетке– номер главного  максимумаТочное Распределения интенсивности33 34Между главными максимумами располагаются:N–2 вторичных maxN–1 вторичных min §§ Дифракционная решетка     как спектральный приборЕсли в составе 36спектр излученияртутной лампыспектр излучениялампы накаливания 37Для λ1 = λ  и  λ2 = λ + δλ 38В этом случае минимум составляет около 80% от значения в максимуме.δλ, соответствующее Обычные дифракционные решеткиимеют 200-500 штрихов на 1 мм,а лучшие – до 6000.для
Слайды презентации

Слайд 2 §§ Распространение ЭМВ
02
При колебательном движении зарядов
(периодическом изменении

§§ Распространение ЭМВ02При колебательном движении зарядов (периодическом изменении токов) происходит перемещение

токов)
происходит перемещение электрической
и магнитной энергии от одних

участков
поля к другим.

Пульсации энергии приобретают
характер волнового процесса.

Изменение вихревого ЭП приводит к
появлению вихревого МП (и наоборот).


Слайд 3 03
Возникшая волна, распространяясь от
источника колебаний, охватывает все
новые

03Возникшая волна, распространяясь от источника колебаний, охватывает всеновые и новые области

и новые области пространства.
Поверхность, разделяющая частицы
среды,
Точки, колеблющиеся
в одинаковых

фазах,
образуют волновые
поверхности.



участвующие и не участвующие
в колебательном движении,

называется волновым фронтом


Слайд 4 типы волновых фронтов (ВФ):
1) сферический ВФ
(точечный источник)
2) цилиндрический

типы волновых фронтов (ВФ):1) сферический ВФ(точечный источник)2) цилиндрический ВФ(источник в виде нити)043) плоский ВФ

ВФ
(источник в виде нити)
04
3) плоский ВФ


Слайд 5 §§ Интерференция света от двух точечных источников
05
Рассмотрим световое

§§ Интерференция света от двух точечных источников05Рассмотрим световое поле от двух когерентныхмонохроматическихисточников S1 и S2:


поле от двух
когерентных
монохроматических
источников S1 и S2:


Слайд 7
§§ Принцип Гюйгенса-Френеля

§§ Принцип Гюйгенса-Френеля      процесс распространения волн

процесс распространения волн в

неоднородной среде.

дифракция –

носят название явлений дифракции.

Явления, которые наблюдаются как
отклонения от законов геом.оптики

Задача теории дифракции –

при данном расположении источников
и препятствий

определить поле во всем
пространстве

13


Слайд 8 14
(совокупность поверхностей и диафрагм)
Распространение света – волновой
процесс.
С

14(совокупность поверхностей и диафрагм)Распространение света – волновой процесс.С помощью уравнений Максвелламожно

помощью уравнений Максвелла
можно решать задачи распространения света через любую

оптическую систему

Часто пользуются приближенными методами решения задачи для границы между тенью и светом.

Рассмотрим один из таких методов
– принцип Гюйгенса–Френеля


Слайд 9 15
Пусть в пространстве
имеются источники
S1, S2 ...
Найдем

15Пусть в пространстве имеются источники S1, S2 ...Найдем поле в т.P

поле в т.P
за экраном с
отверстием.
1) проведем произвольную поверхность

S, закрывающую отверстие и
ограниченную краями экрана.

Вычислим световое поле
в каждой точке этой поверхности


Слайд 10 16
3) световое поле от поверхности S

163) световое поле от поверхности S  в точке P совпадает

в точке P совпадает с полем

реальных источников света S1, S2 ...

2) каждую точку (элемент поверхности)
S можно рассматривать как источник
вторичных волн, которые когерентны.


Слайд 11 17
Принцип Г.–Ф. позволяет определять
форму волнового фронта в следующий
момент

17Принцип Г.–Ф. позволяет определятьформу волнового фронта в следующиймомент времени

времени

как огибающую вторичных волн

Световой луч – линия, вдоль которой
распространяется свет.

В изотропной
среде лучи направлены по нормали к ВП


Слайд 12 Замечаниe 1:
18
из принципа Г.–Ф. следует закон
отражения и преломления

Замечаниe 1:18из принципа Г.–Ф. следует законотражения и преломления света Из принципа

света
Из принципа также следует объяснение
прямолинейного распространения света
Замечаниe

2:

Волна, отделившаяся от источника,
ведет автономное существование,
не зависящее от наличия источников


Слайд 13
19
препятствие на пути света перекрывает
часть вторичных волн.
Распределение

19препятствие на пути света перекрывает часть вторичных волн.Распределение поля за препятствиемопределяется

поля за препятствием
определяется как результат сложения
волн от многих вторичных

источников

Пусть A(x, y) –
амплитуда поля
источников S1, S2, …
в точке (x, y).

Тогда dS является источником вторичных волн с амплитудой A(x, y)·dS


Слайд 14 20
В точке наблюдения:
Результирующее поле в т.P:
– Ландау Л.Д.,

20В точке наблюдения:Результирующее поле в т.P:– Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. «Теория поля», стр. 199

Лифшиц Е.М.
«Теория поля», стр. 199


Слайд 15 §§ Дифракция света на полубесконечном экране
21
падает ПЭМВ:
A(x,

§§ Дифракция света на полубесконечном экране21падает ПЭМВ: A(x, y) = constобласть

y) = const
область экрана:
x > 0, z = 0


радиус-вектор –



Слайд 17 §§ Дифракция света на бесконечной щели
23
Пусть
A0 –

§§ Дифракция света на бесконечной щели23Пусть A0 – амплитуда поляφ –

амплитуда поля
φ – угол дифракции
b – ширина щели
λ –

длина волны

Слайд 18 24
Поле элемента dx, находящегося
на расстоянии x от

24Поле элемента dx, находящегося на расстоянии x от края щели:Суммарное поле от всей щели:

края щели:
Суммарное поле от всей щели:


Слайд 19 25
Интенсивность света, дифрагирующего
на угол φ:

25Интенсивность света, дифрагирующегона угол φ:

Слайд 20 φm – угол, под которым наблюдается
минимум порядка

φm – угол, под которым наблюдается минимум порядка m26направления на минимумы:или

m
26
направления
на минимумы:
или


Слайд 21 Основные выводы:
27
т.к. sinφm ≤ 1, то наблюдается

Основные выводы:27 т.к. sinφm ≤ 1, то наблюдается  конечное число


конечное число min (темных полос);
2) при b

< λ минимумов на картинке нет,
а наблюдается плавное уменьшение
интенсивности к краям картины;

3) условие наблюдения max в явном
виде получить не удается.



Слайд 22 §§ Дифракция на квадратном отверстии
28

§§ Дифракция   на квадратном отверстии28

Слайд 23 §§ Дифракция на круглом отверстии
29

§§ Дифракция   на круглом отверстии29

Слайд 24 §§ Дифракционная решетка
30
Расстояние между щелями d –

§§ Дифракционная решетка30Расстояние между щелями d – называется постоянной (периодом)


называется постоянной (периодом)
решетки.
это совокупность большого числа
одинаковых,

отстоящих друг от друга
на одно и то же расстояние щелей.

Пусть на решетку падает ПЭМВ
с длиной волны λ.


Слайд 25 31
Пусть щели – маленькие, тогда
они являются источниками

31Пусть щели – маленькие, тогда они являются источниками вторичных волн с

вторичных волн с цилиндрическим ВФ.
– разность хода между

вторичными волнами
от соседних щелей.

Слайд 26 32
условие наблюдения
главных дифракционных
максимумов при
дифракции на решетке

32условие наблюдения главных дифракционныхмаксимумов при дифракции на решетке– номер главного

номер главного
максимума
Точное распределение интенсивности
в дифракционной

картине:

N – число линий (щелей) на диф.решетке


Слайд 27 Распределения интенсивности
33

Распределения интенсивности33

Слайд 28 34
Между главными максимумами
располагаются:
N–2 вторичных max
N–1 вторичных min

34Между главными максимумами располагаются:N–2 вторичных maxN–1 вторичных min

Слайд 29 §§ Дифракционная решетка как спектральный

§§ Дифракционная решетка   как спектральный приборЕсли в составе падающего

прибор
Если в составе падающего излучения
присутствуют две спектральные линии
λ1

и λ2,

35

то они дифрагируют на разные
углы – главные максимумы находятся
в разных местах (не перекрываются).


Слайд 30 36
спектр излучения
ртутной лампы
спектр излучения
лампы накаливания


36спектр излученияртутной лампыспектр излучениялампы накаливания

Слайд 31 37
Для λ1 = λ и λ2

37Для λ1 = λ и λ2 = λ + δλ возможно перекрытие:Пример: тонкая структура линий H:

= λ + δλ возможно
перекрытие:
Пример: тонкая структура

линий H:

Слайд 32 38
В этом случае минимум составляет
около 80% от

38В этом случае минимум составляет около 80% от значения в максимуме.δλ,

значения в максимуме.
δλ, соответствующее этому критерию, для каждого прибора

принимает свое значение.

разрешающая сила
(способность)
спектрального прибора

Спектральные линии считаются
разрешенными, если середина одного
максимума совпадает с краем другого.

Критерий Рэлея


  • Имя файла: difraktsiya-sveta.pptx
  • Количество просмотров: 171
  • Количество скачиваний: 0