Презентация по теме "Дифракция света"

Дифракция

Дифракция света

План урока

1. Дифракция света

2. Дифракция Френеля

3. Дифракция Фраунгофера

4. Дифракционная решетка

Ключевые слова : дифракция света, дифракционная решетка

Дифракция света

Дифракция света – явление отклонения от прямолинейного распространения света, огибания волной препятствия, соизмеримого с длиной волны

Свет заходит за края препятствия!

Дифракция света

Опыт Юнга по дифракции

Дифракция проявляется в нарушении прямолинейности распространения света!

Дифракция света

Принцип Гюйгенса- Френеля

Волновая поверхность в любой момент времени представляет собой не просто огибающую вторичных волн, а результат их интерференции

Решить задачу дифракции – значит найти распределение интенсивности света на экране в зависимости от размеров и формы препятствий вызывающих дифракцию

Дифракция света

b

L

Закон прямолинейного распространения света выполняется достаточно точно в том случае, когда размеры щели на пути распространения света много больше длины световой волны!

6

Дифракция света

Щель играет роль точечного источника волн!

6

Дифракция света

Метод зон Френеля

Для нахождения результата интерференции колебаний от вторичных источников Френель предложил метод разбиения волнового фронта на зоны

Зоны Френеля – множество когерентных источников вторичных волн, максимальная разность хода между которыми равна λ /2

Дифракция света

Теория дифракции

Разность хода от двух соседних зон равна λ /2 , следовательно, колебания от них приходят в точку наблюдения М в противоположных фазах, так, что волны от любых двух соседних зон Френеля гасят друг друга

Дифракция света

Дифракция на малом отверстии

R – радиус отверстия

а - расстояние от источника света до экрана с отверстием

b – расстояние от экрана до точки наблюдения

m – число открытых зон Френеля

Дифракция света

Условие минимума Когда на отверстии укладывается четное число зон , то в точке наблюдения возникнет минимум (темное пятно)

Дифракция

на малом отверстии

Условие максимума Когда на отверстии укладывается нечетное число зон , то в точке наблюдения возникнет максимум (светлое пятно)

6

Дифракция света

Дифракция от круглого диска

Если диск закрывает много зон Френеля, то центрального светлого пятна не будет!

Зоны Френеля больших номеров вносят малый вклад в интенсивность из-за большого угла наклона зон!

Дифракция света

Дифракция в параллельных лучах

Дифракция света

Дифракционная решетка - спектральный прибор, служащий для разложения света в спектр и измерения длины волны

период решет ки

Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками

Дифракция света

Формула дифракционной решетки

• различным длинам волн соответствуют разные углы, на которых наблюдаются интерференционные максимумы (разложение белого света в спектр)
• большие дифракционные углы (т.е. более широкий спектр) дают решетки с малым периодом
• амплитуда в главных максимумах пропорциональна числу штрихов N
• интенсивность света в главных максимумах пропорциональна квадрату числа штрихов

Дифракция света

Дифракционный спектр

При освещении решетки белым светом:

• только максимум нулевого порядка имеет белый свет
• дифракционный угол для синего цвета меньше, чем для красного
• каждому значению k соответствует свой спектр

Дифракция света

Определение длины волны света

Дифракция света

Возможность различать две близко друг к другу расположенные точки, называется разрешающей способностью, или остротой зрения. В качестве стандарта остроты зрения принята способность различить две точки, разделенные углом в 1'.

Наши ресницы с промежутками между ними представляют собой грубую дифракционную решетку. Если посмотреть прищурившись, на яркий источник света, то можно обнаружить радужные цвета

Дифракция света

Явления дифракции и интерференции света помогают Природе раскрашивать всё живое, не прибегая к использованию красителей

6