Відстань на екрані між двома сусідніми максимумами освітленості дорівнює 1,2 мм. Визначте довжину хвилі світла, що його випускають когерентні джерела S1 і S2, якщо |ОС| = 2 м і |S1S2| = 1 мм.
Тема. Решение задач по теме "Интерференция в тонких пластинках. Кольца Ньютона".
Цели:
- рассмотреть условия максимума и минимума интерференции в тонких плоскопараллельных и клиновидных пластинках,
- рассмотреть условия получения колец Ньютона, определение радиуса колец.
Ход занятия.
В ходе проведения занятия необходимо рассмотреть ряд качественных задач и далее решить несколько расчетных задач по мере возрастания их сложности.
Перед решением задач необходимо повторить основные условия, при которых наблюдается интерференция: когерентность волн, длина когерентности, условия максимума и минимума интерференции.
Обратите внимание на метод получения когерентных волн в рассматриваемых задачах - метод деления амплитуды.
Несколько задач предлагается с объяснением их решения. В задачах рассмотрено получение полос равного наклона (плоскопараллельная пластинка) и равной толщины (оптический клин и кольца Ньютона). Получены условия максимума и минимума интерференции в проходящем и отраженном свете.
Качественные задачи.
1. Если на влажный асфальт упадет капля бензина, то получившееся пятно в солнечном свете окрашивается в различные цвета. Объясните явление/.
2. Если поверхность оптического стекла покрыть прозрачной пленкой, показатель преломления которой меньше показателя преломления стекла, а толщина пленки равна (λ-длина волны падающего света), то поверхность стекла вовсе не будет отражать свет, то есть весь свет будет проходить через стекло. Объясните смысл такого приема объективов современных оптических приборов.
3. Выдувая мыльный пузырь и наблюдая за ним в отраженном свете, можно заметить на его поверхности радужные цвета. Объясните это явление.
Примеры решения расчетных задач
Задача 1. Пленка с показателем преломления n = 1,5 освещается светом с длиной волны λ=6 ·10-5 см. Световые волны рас по нормали к поверхности пленки. При каких толщинах d пленки интерференционные полосы, наблюдаемые на ее поверхности, исчезают?
Из падающей по нормали на поверхность пленки волны после отражения образуются две когерентные волны 1 и 2 ( рис . 1 ). Оптическая разность хода между ними с учетом потери в точке С равна . Для светлых полос Δ = k λ, то есть .
Минимальная толщина пленки, при которой наблюдаются светлые полосы в отраженном свете на поверхности пленки, соответствует k = 0, следовательно,. Если , полосы исчезают . Таким образом,
Практическое занятие № 2
Тема. Решение задач по теме "Интерференция в тонких пластинках. Кольца Ньютона".
Цели:
- рассмотреть условия максимума и минимума интерференции в тонких плоскопараллельных и клиновидных пластинках,
- рассмотреть условия получения колец Ньютона, определение радиуса колец.
Ход занятия.
В ходе проведения занятия необходимо рассмотреть ряд качественных задач и далее решить несколько расчетных задач по мере возрастания их сложности.
Перед решением задач необходимо повторить основные условия, при которых наблюдается интерференция: когерентность волн, длина когерентности, условия максимума и минимума интерференции.
Обратите внимание на метод получения когерентных волн в рассматриваемых задачах - метод деления амплитуды.
Несколько задач предлагается с объяснением их решения. В задачах рассмотрено получение полос равного наклона (плоскопараллельная пластинка) и равной толщины (оптический клин и кольца Ньютона). Получены условия максимума и минимума интерференции в проходящем и отраженном свете.
Качественные задачи.
1. Если на влажный асфальт упадет капля бензина, то получившееся пятно в солнечном свете окрашивается в различные цвета. Объясните явление/.
2. Если поверхность оптического стекла покрыть прозрачной пленкой, показатель преломления которой меньше показателя преломления стекла, а толщина пленки равна (λ-длина волны падающего света), то поверхность стекла вовсе не будет отражать свет, то есть весь свет будет проходить через стекло. Объясните смысл такого приема объективов современных оптических приборов.
3. Выдувая мыльный пузырь и наблюдая за ним в отраженном свете, можно заметить на его поверхности радужные цвета. Объясните это явление.
Примеры решения расчетных задач
Задача 1. Пленка с показателем преломления n = 1,5 освещается светом с длиной волны λ=6 ·10-5 см. Световые волны рас по нормали к поверхности пленки. При каких толщинах d пленки интерференционные полосы, наблюдаемые на ее поверхности, исчезают?
Из падающей по нормали на поверхность пленки волны после отражения образуются две когерентные волны 1 и 2 ( рис . 1 ). Оптическая разность хода между ними с учетом потери в точке С равна . Для светлых полос Δ = k λ, то есть .
Минимальная толщина пленки, при которой наблюдаются светлые полосы в отраженном свете на поверхности пленки, соответствует k = 0, следовательно,. Если , полосы исчезают . Таким образом,
м = 10-4 мм.
ответ: м = 10-4 мм.
Объяснение:
Надеюсь это тебе решить задачу
1. Шағылған сәуле түскен сәулемен 50º бұрыш жасау үшін сәуленің түсу бұрышы қандай болу керек?
Жауабы: 25º.
2. Геометриялық оптика заңдарының қоданылуының шарттарын көрсетіңіз. (d - бөгет өлшемі)
Жауабы: d»λ.
3. Егер дене екі еселенген фокус аралығындай қашықтықта орналасқан болса, онда жұқа жинағыш линза көмегімен алынған кескін:
Жауабы: Биіктігі өзгермеген, төңкерілген, шын.
4. Егер дене оптикалық центр мен фокус аралығында орналасқан болса, , онда жұқа жинағыш линза көмегімен алынған кескін:
Жауабы: Үлкейтілген, төңкерілген, шын.
5. Егер дене екі еселенген фокус аралығынан тысқары орналасқан болса, , онда жұқа жинағыш линза көмегімен алынған кескін:
Жауабы: Кішірейтілген, төңкерілген, шын.
6. Егер дене бас фокус пен оптикалық центр аралығында болса, онда жұқа шашыратқыш линза көмегімен алынған кескін:
Жауабы: Кішірейтілген, тура, жалған.
7. Төмендегі құбылыстың қайсысы жарық интерференциясын түсіндіреді?
Жауабы: Ньютон сақиналары.
8. Ұзақ қашықтықты радиобайланыс (λ>1000м) қандай құбылыс арқылы жүзеге асады?
Жауабы: Шағылу.
9. Жарық дегеніміз электромагниттік толқындар. Толқын ұзындығы:
Жауабы: 4*10^(-7) : 7*^10^(-7) м.
10. Көздің хрусталигінің көмегімен алынған жалтырындағы (сетчатка) кескін бейнесі қандай болады?
НЖауабы: ақты, кішірейген.
11. Жарық сәулесі дегеніміз не?
Жауабы: Жарық энергиясының таралу бағытын анықтайтын сызық.
12. Жазық айнаның фокустық арақашықтығы қандай болады?
Жауабы: F=∞.
13. Жарық сәулесінің түсу бұрышын 20º-қа арттырғанда түскен сәуле мен шағылған сәуленің арасындағы бұрыш қалай өзгереді?
Жауабы: 40º-қа артады.
14. Айналық бетке жарық сәулесінің түсу бұрышы 20º. Шағылған сәуле мен айна арасындағы бұрыш:
Жауабы: 70º.
15. Жарық сәулесінің айнаға түсу бұрышы 50º. Шағылған сәуле мен айна арасындағы бұрыш:
Жауабы: 40º.