Презентация на тему Интерференция света

оттенками цветов, присущими окружающим предметам. Мыльный пузырь, пожалуй, самое

изысканное чудо природы».
Марк Твен

– явление наложения когерентных волн, при котором образуется постоянное

во времени распределение амплитуды результирующих колебаний в различных точках пространства.

2. Какие волны называются когерентными?

Волны с одинаковой частотой и постоянной разностью фаз называются когерентными.

3.В каких точках пространства  наблюдаются интерференционные максимумы?

Интерференционные максимумы наблюдаются в точках пространства, для которых геометрическая разность хода интерферирующих волн равна целому числу длин волн.

интерференционные минимумы?
Интерференционные минимумы наблюдаются в точках пространства, для

которых геометрическая разность хода интерферирующих волн равна нечетному числу полуволн.

5. Куда исчезает энергия двух волн в местах интерференционных минимумов?

В местах интерференционных максимумов энергия результирующих колебаний превышает сумму энергий интерферирующих волн ровно на столько, на сколько уменьшилась энергия в местах интерференционных минимумов.

насекомых

мыльных пленок

пленках голографичеких этикеток торговых фирм

бритвы
цвета побежалости — радужные цвета, образующиеся на гладкой

поверхности металла или минерала в результате формирования тонкой прозрачной поверхностной оксидной плёнки и интерференции света в ней. Цвета побежалости обычно наблюдаются при нагревании сплавов железа, например, углеродистой стали.

Цвета побежалости при термообработке стали

Цвета побежалости минерала Борнит

Цвета побежалости в оксидных пленках минералов

опыт по интерференции света: на пути солнечных лучей ставил

диафрагму с двумя близкими отверстиями, получал два конуса световых лучей; помещая экран в том месте, где эти конусы накладываются друг на друга, заметил, что в некоторых местах освещенность экрана меньше, чем если бы его освещал только один световой конус. Из этого опыта Гримальди сделал вывод, что прибавление света к свету не всегда увеличивает освещенность.

на поверхности воды делали в разное время независимо друг

от друга
английские ученые Роберт Бойль и Роберт Гук. Они объясняли данное явление отражением света от верхней и нижней поверхностей пленки.

Роберт Гук

Роберт Бойль

(13.06.1773 – 10.05.1829) –известный врач и замечательный физик, астроном,

механик, металлург и египтолог, океанограф и зоолог, востоковед и сатирик, геофизик и полиглот (знал 14 языков: греческий, латынь, древнееврейский, французский, итальянский, арабский, персидский, английский,…), серьезный знаток музыки и искусный музыкант, игравший едва ли не на всех инструментах того времени; отличный живописец и даже незаурядный гимнаст, акробат и наездник.
Юнг был человеком почти таких же универсальных дарований, как Леонардо да Винчи.

«Всякий может делать то, что делают другие». Т. Юнг.

опытом
В 1801г английский ученый Т. Юнг объяснил явление интерференции

света на основе принципа суперпозиции световых когерентных волн и ввел термин «интерференция» в науку.

Интерференция (лат.): «inter» между + «ferens» несущий, переносящий.

– это явление наложения световых волн друг на друга,

приводящее к перераспределению энергии волн в пространстве, в результате чего происходит усиление или ослабление света.

Условие интерференции – когерентность
(согласованность) источников .

Когерентные источники – это источники с одинаковой частотой и постоянной разностью фаз в любой точке пространства.
В природе нет когерентных источников света!

- условие интерференции

светлых (цветных) и темных полос на экране, максимумов и

минимумов.

По закону сохранения энергии:
энергия световых волн никуда не исчезает, она только перераспределяется между максимумами и минимумами.

max- свет; min- тьма

Монохроматичность – одноцветность (ν=const): монос - один; хромос – цвет.
Монохроматический свет – свет лазера; свет, пропущенный через светофильтр (цветное стекло).

в белом, но и при освещении линзы одноцветным (монохроматическим)

светом. Удовлетворительно объяснить, почему возникают кольца, Ньютон не смог. Это удалось Юнгу.

в белом свете

в белом свете

в монохроматическом свете

в монохроматическом свете

вид концентрических колец и возникающая в тонкой прослойке воздуха

между стеклянной пластиной и положенной на нее плоско – выпуклой линзой, сферическая поверхность которой имеет большой радиус кривизны.
В месте соприкосновения линзы и пластины темное пятно и вокруг него совокупность маленьких радужных (или одноцветных) колец. Расстояние между соседними кольцами быстро убывают с увеличением их радиуса.

Кольца Ньютона
в монохроматическом свете

Интерферируют лучи1 и 2

больше кривизны пробного стекла
Кривизна линзы меньше кривизны пробного стекла

две стеклянные пластины. Одна из них слегка выпуклая, так

что пластины касаются друг друга в какой-то точке. И в этой точке наблюдается нечто странное: вокруг нее возникают кольца. В центре они почти не окрашены, чуть дальше переливаются всеми цветами радуги, а к краю теряют насыщенность цветов, блекнут и исчезают...

И.Ньютон

Несмотря на название, первым опыт провел отнюдь не Исаак Ньютон. В 1663 г. другой англичанин, Роберт Бойль, первым обнаружил кольца Ньютона, а через два года опыт и открытие были независимо повторены Робертом Гуком. Ньютон же подробно исследовал это явление, обнаружил закономерности в расположении и окраске колец, а также объяснил их на основе корпускулярной теории света.

Кольца Ньютона

эксперимента?
В каждой точке происходит отражение света от поверхностей

пластин (всего таких поверхностей четыре). Мы видим, что иногда это приводит к увеличению яркости, но кое-где свет + свет = темнота!
Через сто с лишним лет Томас Юнг "пролил свет" на причину этого явления, назвав ее интерференцией.
Свет "чувствует" малейшие изменения расстояния между пластинами.
Обратите внимание: на фото видна пылинка, попавшая в зазор между пластинами (там, где форма колец слегка искажена

света от поверхности линзы в результате нанесения на нее

специальной пленки.
Фиолетовый или сиреневый оттенок просветленных объективов.

поверхности с точностью до 10 -6 см вызывают искривления

интерференционных полос, образующихся при отражении света от контролируемой поверхности и нижней грани эталонной пластины.

Деталь

Эталон

достигают некоторой точки пространства с разностью хода Δd. Что

произойдет в этой точке пространства усиление или ослабление света, если а) Δd=λ/2; б) Δd=λ ?

max - ?

min - ?

мыльные пузыри)
в г. Белгород установлена в 2005г.

Алан Маккей выдул самый длинный мыльный пузырь – длиной

32 метра.

общеобразовательных учреждений»

А. В. Перышкин, Е. М. Гутник , Москва, «Дрофа», 2011.
Знать ОК урока.
ТЗ – 10, №14 («Физика 9 класс: учебно – методическое пособие (дидактические материалы)» А. Е. Марон, Е. А. Марон, Москва, «Дрофа», 2011.
II часть практической работы.
Выполните три задания.
1) Бритвенное лезвие нагрейте на спичке, сотрите тряпочкой копоть и рассмотрите образовавшуюся на лезвии пленку. Зарисуйте порядок появления цветных полос. Объясните результат опыта.

каплю скипидара (масла) с конца иголки на поверхность воды.

Образовавшуюся пленку наблюдайте в отраженном свете и зарисуйте. Объясните результат опыта.
3) С помощью трубки выдуйте небольшой мыльный пузырь и пронаблюдайте за образованием цветных интерференционных колец в белом и монохроматическом свете (через цветную пленку).
Для желающих: подготовьте сообщение о мыльных пузырях: о приготовлении мыльных растворов, о способах выдувания больших мыльных пузырей, желающие могут на следующем уроке продемонстрировать и поделиться своим опытом.

характерные особенности явления интерференции света , ответить на контрольные

вопросы
Оборудование:
1) спички,
2) спиртовка (свеча в металлической оправе),
3) комочек ваты на проволоке в пробирке, смоченный раствором хлорида натрия,
4) проволочное кольцо с ручкой,
5) стакан с мыльным раствором,
6) пластинки стеклянные (стекла предметные)-2шт.,
7) бумажная салфетка для стекол,
8) светофильтр ( цветное стекло, цветная пленка).

в пламя спиртовки внесите комочек ваты, смоченный раствором хлорида

натрия. При этом пламя окрашивается в желтый цвет. Опуская проволочное кольцо в мыльный раствор, получите мыльную пленку, расположите ее вертикально и рассмотрите на темном фоне при освещении желтым светом спиртовки (свечи). Пронаблюдайте за образованием темных и желтых горизонтальных полос и изменением их ширины по мере уменьшения толщины пленки.

В тех местах, где разность хода когерентных лучей равна четному числу полуволн, наблюдаются светлые (цветные) полосы, а при нечетном числе полуволн – темные полосы.

окна или лампы) возникает окрашивание светлых полос: вверху –

в синий цвет, внизу – в красный.
По мере уменьшения толщины пленки полосы, расширяясь, перемещаются вниз.
Интерферируют световые волны отраженные от верхней и нижней граней пленки.

сложите вместе и прижмите пальцами друг к другу.
Рассмотрите пластины

в отраженном свете на темном фоне (расположить их надо так, чтобы на поверхности стекла не образовывались слишком яркие блики от окон или от белых стен).
В отдельных местах соприкосновения пластин пронаблюдайте яркие радужные кольцеобразные или неправильной формы полосы.
Заметьте изменения формы и расположения полученных интерференционных полос в зависимости от толщины воздушной прослойки между ними.

поверхностей между пластинками образуются тончайшие воздушные прослойки, дающие яркие

радужные кольцеобразные или замкнутые неправильной формы полосы.
3. Попытайтесь увидеть картину интерференции в проходящем свете.
4. Расположите на стеклянной пластине плоско – выпуклую линзу, сферическая поверхность которой имеет большой радиус кривизны и плотно прижмите линзу к поверхности пластины.
В месте соприкосновения линзы и пластины темное пятно, а вокруг него совокупность маленьких радужных (или одноцветных) колец.
Пронаблюдайте кольца ньютона в белом и монохроматическом свете.

зависят от: 1) толщины плёнки; 2) угла падения; 3) частоты световой волны.

Если плёнка имеет неодинаковую толщину, то при освещении её белым светом появляются различные цвета.
Там, где плёнка тоньше усиливаются лучи с малой длиной волны (синие, фиолетовые), там, где толще – с большей длиной волны (оранжевые, красные).

интерференции света, отраженного верхней и нижней границами воздушного зазора. Волны

когерентны: они имеют одинаковую длину и постоянную разность фаз, которая возникает из-за того, что волна 2 проходит больший путь, чем волна 1. Волна 1 не изменяет своей фазы, а волна 2 при отражении от пластины возвращается в противофазе. Поэтому лучи гасят друг друга и наблюдается тёмное пятно.
В отраженном свете: тёмные кольца возникают при выполнении условия MAX: разность хода равна целому числу длин волн; светлые (цветные) кольца возникают там, где MIN: разность хода равна нечётному числу длин полуволн.
Если свет, освещающий установку, белый, то будут наблюдаться цветные кольца.

интерференции света, отраженного от четырех поверхностей соприкасающихся стеклянных пластин. В

отдельных местах соприкосновения пластин наблюдаются яркие радужные кольцеобразные или неправильной формы полосы в отраженном свете.

Изменяя местоположение сжимающего усилия, можно изменять конфигурацию и ширину полос, насыщенность их красками

При определенном нажиме интерференционные полосы имеют форму почти концентрических окружностей.