PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Физика / Физика интерференция света
X Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте его на свой сайт

X

Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети.

После чего скачивание начнётся автоматически!

Кнопки:

Презентация на тему: Физика интерференция света


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: Физика интерференция света


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 Краткий курс лекций по физике Кузнецов Сергей Иванович доцент к. ОФ ЕНМФ ТПУ 900
Описание слайда:

Краткий курс лекций по физике Кузнецов Сергей Иванович доцент к. ОФ ЕНМФ ТПУ 900igr.net

№ слайда 2 Раздел V Колебания и волны
Описание слайда:

Раздел V Колебания и волны

№ слайда 3 Тема 7 КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВАЯ ТЕОРИЯ СВЕТА. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА 7.1 Развитие взг
Описание слайда:

Тема 7 КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВАЯ ТЕОРИЯ СВЕТА. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА 7.1 Развитие взглядов на природу света Сегодня: * 7.2 Интерференция световых волн 7.3 Опыт Юнга 7.4 Когерентность и монохроматичность 7.5 Методы наблюдения интерференции 7.6 Интерференция в тонких пленках 7.7 Применение интерференции света

№ слайда 4 7.1 Развитие взглядов на природу света Основные законы геометрической оптики изв
Описание слайда:

7.1 Развитие взглядов на природу света Основные законы геометрической оптики известны ещё с древних времен. Так, Платон (430 г. до н.э.) установил закон прямолинейного распространения света. В трактатах Евклида формулируется закон прямолинейного распространения света и закон равенства углов падения и отражения. Аристотель и Птоломей изучали преломление света. Но точных формулировок этих законов геометрической оптики греческим философам найти не удалось. В конце XVII века, на основе многовекового опыта и развития представлений о свете возникли две мощные теории света – корпускулярная (Ньютон-Декарт) и волновая (Гук-Гюйгенс).

№ слайда 5 постоянная равная отношению скорости света в среде Из этих представлений он легк
Описание слайда:

постоянная равная отношению скорости света в среде Из этих представлений он легко вывел законы отражения и преломления света (рисунок 7.1): ; (угол падения равен углу отражения); (отношение синуса угла падения к синусу угла преломления – величина к скорости света в вакууме с). Рисунок 7.1 Рисунок 7.2 Таким образом, Ньютон утверждал, что скорость света в веществе больше скорости света в вакууме.

№ слайда 6 Принцип Гюйгенса Каждая точка, до которой доходит световое возбуждение, является
Описание слайда:

Принцип Гюйгенса Каждая точка, до которой доходит световое возбуждение, является в свою очередь центром вторичных волн; поверхность, огибающая в некоторый момент времени эти вторичные волны, указывает положение к этому моменту фронта действительно распространяющейся волны.

№ слайда 7 законы колебаний физического маятника. Опубликовал в 1690 г. созданную им в 1678
Описание слайда:

законы колебаний физического маятника. Опубликовал в 1690 г. созданную им в 1678 г. волновую теорию света, объяснил двойное лучепреломление. Усовершенствовал телескоп; сконструировал окуляр, названный его именем. Открыл кольцо у Сатурна и его спутник Титан. Автор одного из первых трудов по теории вероятностей (1657 г.). Гюйгенс Христиан (1629 – 1695), нидерландский ученый. В 1665 – 81 гг. работал в Париже. Изобрел (1657 г.) маятниковые часы со спусковым механизмом, дал их теорию, установил

№ слайда 8 Ферма Пьер (1601 – 1665) – французский математик и физик. Родился в Бомон-де-Лом
Описание слайда:

Ферма Пьер (1601 – 1665) – французский математик и физик. Родился в Бомон-де-Ломань. Получил юридическое образование. С 1631 г. был советником парламента в Тулузе. Физические исследования относятся в большинстве к оптике, где он установил (примерно в 1662 г.) основной принцип геометрической оптики (принцип Ферма). Аналогия между принципом Ферма и вариационными принципами механики сыграла значительную роль в развитии современной динамики и теории оптических инструментов.

№ слайда 9 Согласно принципу Ферма, свет распространяется между двумя точками по пути, для
Описание слайда:

Согласно принципу Ферма, свет распространяется между двумя точками по пути, для прохождения которого необходимо наименьшее время.

№ слайда 10 Френель Огюст Жан (10.V.1788 - 14.VII.1827) - французский физик, член Парижской
Описание слайда:

Френель Огюст Жан (10.V.1788 - 14.VII.1827) - французский физик, член Парижской академии наук (с 1823 года). Научные работы посвящены физической оптике. Дополнил известный принцип Гюйгенса, введя так называемые зоны Френеля (принцип Гюйгенса - Френеля). Разработал в 1818 году теорию дифракции света. Член Лондонского королевского общества (с 1825 года).

№ слайда 11 Фраунгофер Йозеф (6.III.1787- 7.VI.1826) - немецкий физик. С 1823 года - професс
Описание слайда:

Фраунгофер Йозеф (6.III.1787- 7.VI.1826) - немецкий физик. С 1823 года - профессор Мюнхенского университета. Научные работы относятся к физической оптике. Внёс существенный вклад в исследование дисперсии и создание ахроматических линз. Фраунгофер изучал дифракцию в параллельных лучах (так называемая дифракция Фраунгофера) сначала от одной щели, а потом от многих. Большой заслугой учёного является использование(с 1821 года) дифракционных решеток для исследования спектров (некоторые исследователи считают его даже изобретателем первой дифракционной решетки).

№ слайда 12 Максвелл Джеймс Клерк (13.VI.1831 - 5.XI.1879) - английский физик, член Эдинбург
Описание слайда:

Максвелл Джеймс Клерк (13.VI.1831 - 5.XI.1879) - английский физик, член Эдинбургского королевского общества (с 1855 года) и Лондонского королевского общества (с 1861 года). Под руководством Максвелла создана известная Кавендишская лаборатория в Кембридже, которую и возглавлял до конца жизни. Научные труды посвящены электродинамике, молекулярной физике, общей статистике, оптике, механике, теории упругости. Самым большим достижением Максвелла является созданная им в 1860-1865 годах теория электромагнитного поля, которую он сформулировал в виде системы нескольких уравнений, выражающих все основные закономерности электромагнитных явлений.

№ слайда 13 Араго Доминик Франсуа (26.II.1786 - 2.X.1853) - французский учёный, член Парижск
Описание слайда:

Араго Доминик Франсуа (26.II.1786 - 2.X.1853) - французский учёный, член Парижской академии наук (с 1809 года), с 1830 года - непременный секретарь Парижской АН и директор Парижской обсерватории. Научные работы относятся к астрономии, физике, математике, метеорологии. Автор многих открытий в области оптики и электромагнетизма. По указаниям Араго французские физики И.Физо и Ж. Фуко экспериментально измерили скорость света, а французский астроном У. Леверье теоретически, "на кончике пера", открыл планету Нептун. Араго с 1829 года член Петербургской академии наук.

№ слайда 14 Пуассон Симеон Дени (21.VI.1781 - 25.IV.1840) - французский механик, математик,
Описание слайда:

Пуассон Симеон Дени (21.VI.1781 - 25.IV.1840) - французский механик, математик, физик, член Парижской академии наук (с 1812 года). Физические исследования относятся к магнетизму, капиллярности, теории упругости, гидромеханике, теории колебаний, теории света. Член Петербургской академии наук (с 1826 года).

№ слайда 15 Начало XIX в. характеризуется интенсивным развитием математической теории колеба
Описание слайда:

Начало XIX в. характеризуется интенсивным развитием математической теории колебаний и волн и ее приложением к объяснению ряда оптических явлений. В связи с работами Т. Юнга и О. Френеля, победа временно перешла к волновой оптике: 1801 г. Т. Юнг сформулировал принцип интерференции и объяснил цвета тонких пленок; 1818 г. О. Френель получает премию Парижской Академии за объяснение дифракции; 1840 г. О. Френель и Д. Арго исследуют интерференцию поляризованного света и доказывают поперечность световых колебаний;

№ слайда 16 1841 г. О. Френель строит теорию кристаллооптических колебаний; 1849 г. А. Физо
Описание слайда:

1841 г. О. Френель строит теорию кристаллооптических колебаний; 1849 г. А. Физо измерил скорость света и рассчитал по волновой теории коэффициент преломления воды , что совпало с экспериментом; 1848 г. М. Фарадей открыл вращение плоскости поляризации света в магнитном поле (эффект Фарадея); 1860 г. Дж. Максвелл основываясь на открытии Фарадея пришел к выводу, что свет есть электромагнитные, а не упругие волны;

№ слайда 17 1888 г. Г. Герц экспериментально подтвердил, что электромагнитное поле распростр
Описание слайда:

1888 г. Г. Герц экспериментально подтвердил, что электромагнитное поле распространяется со скоростью света с; 1899 г. П.Н. Лебедев измерил давление света;

№ слайда 18 В 1900 г. Макс Планк показал, что излучение абсолютно черного тела можно объясни
Описание слайда:

В 1900 г. Макс Планк показал, что излучение абсолютно черного тела можно объяснить, если предположить, что свет излучается не непрерывно, а порциями, квантами с энергией ν – частота, h – постоянная Планка. , где

№ слайда 19 Макс Планк (1858 – 1947). С 1874 г. он изучал физику у Густава Кирхгофа и Герман
Описание слайда:

Макс Планк (1858 – 1947). С 1874 г. он изучал физику у Густава Кирхгофа и Германа Гельмгольца в Мюнхенский университете. В 1930 г. Макс Планк возглавил Институт физики кайзера Вильгельма (теперь Институт Макса Планка) и занимал этот пост до конца жизни. В 1900 г. в работе, посвященной равновесному тепловому излучению, Планк впервые ввел предположение о том, что энергия осциллятора принимает дискретные значения, пропорциональные частоте колебаний, чем положил начало квантовой физики. Также Макс Планк внес большой вклад в развитие термодинамики.

№ слайда 20 В 1905 г. Альберт Эйнштейн объяснил закономерности фотоэффекта на основе предста
Описание слайда:

В 1905 г. Альберт Эйнштейн объяснил закономерности фотоэффекта на основе представления о световых частицах – «квантах» света, «фотонах», масса которых Это соотношение связывает корпускулярные характеристики излучения – массу и энергию кванта – с волновыми – частотой и длиной волны. Работы Планка и Эйнштейна явились началом развития квантовой физики.

№ слайда 21 Геометрическая оптика является предельным случаем волновой оптики, когда длина с
Описание слайда:

Геометрическая оптика является предельным случаем волновой оптики, когда длина световой волны стремится к нулю. Простейшие оптические явления, например возникновение теней и получение изображений в оптических приборах, могут быть поняты в рамках геометрической оптики. В основу формального построения последней положено четыре закона, установленных опытным путем: • закон прямолинейного распространения света; • закон независимости световых лучей; • закон отражения; • закон преломления света.

№ слайда 22 Наиболее важное событие в современной оптике – экспериментальное обнаружение мет
Описание слайда:

Наиболее важное событие в современной оптике – экспериментальное обнаружение методов генерации вынужденного излучения атомов и молекул – создание оптического квантового генератора (лазера) (А.М. Прохоров, Н.Г. Басов и Ч. Таунс 1954 г.). В современной физической оптике квантовые представления не противоречат волновым, а сочетаются на основе квантовой механики и квантовой электродинамики.

№ слайда 23 7.2 Интерференция световых волн Волновые свойства света наиболее отчетливо обнар
Описание слайда:

7.2 Интерференция световых волн Волновые свойства света наиболее отчетливо обнаруживают себя в интерференции и дифракции. Пусть две волны одинаковой частоты, накладываясь друг на друга, возбуждают в некоторой точке пространства колебания одинакового направления.

№ слайда 24 Амплитуда результирующего колебания при сложении колебаний направленных вдоль од
Описание слайда:

Амплитуда результирующего колебания при сложении колебаний направленных вдоль одной прямой (7.2.1) Если разность фаз колебаний возбужденных волнами в некоторой точке пространства остается постоянной во времени, то такие волны называются когерентными.

№ слайда 25 В случае некогерентных волн разность фаз непрерывно изменяется. Для некогерентны
Описание слайда:

В случае некогерентных волн разность фаз непрерывно изменяется. Для некогерентных источников интенсивность результирующей волны всюду одинакова и, равна сумме интенсивностей, создаваемых каждой из волн в отдельности:

№ слайда 26 В случае когерентных волн (для каждой точки пространства) так, что (7.2.2) После
Описание слайда:

В случае когерентных волн (для каждой точки пространства) так, что (7.2.2) Последнее слагаемое в этом выражении называется интерференционным членом. В точках пространства, где , (в максимуме ), где , интенсивность

№ слайда 27 Некогерентность естественных источников света обусловлена тем, что излучение тел
Описание слайда:

Некогерентность естественных источников света обусловлена тем, что излучение тела слагается из волн, испускаемыми многими атомами. Фазы каждого цуга волны никак не связаны друг с другом. Атомы излучают хаотически. Периодическая последовательность горбов и впадин волны и образующиеся в процессе акта излучения одного атома, называется цугом волн или волновым цугом. Процесс излучения одного атома длится примерно с. При этом, длина цуга В одном цуге укладывается примерно длин волн.

№ слайда 28 Условие максимума и минимума интерференции Рисунок 7.3 а вторая разности фаз дву
Описание слайда:

Условие максимума и минимума интерференции Рисунок 7.3 а вторая разности фаз двух когерентных волн – оптическая разность хода, L – оптическая длина пути.

№ слайда 29 Если разность хода равна целому числу длин волн в вакууме (7.2.3) условие интерф
Описание слайда:

Если разность хода равна целому числу длин волн в вакууме (7.2.3) условие интерференционного максимума. Если оптическая разность хода (7.2.4) то (7.2.4) условие интерференционного минимума.

№ слайда 30 7.3 Опыт Юнга Рисунок 7.4 Расстояние l от щелей, причем Показатель преломления с
Описание слайда:

7.3 Опыт Юнга Рисунок 7.4 Расстояние l от щелей, причем Показатель преломления среды – n.

№ слайда 31 Расстояние между двумя соседними максимумами (или минимумами) равно максимумы ин
Описание слайда:

Расстояние между двумя соседними максимумами (или минимумами) равно максимумы интенсивности будут наблюдаться в случае, если (m = 0, 1, 2, …), (7.3.2) а минимумы – в случае, если (7.3.3) (7.3.4) ширина интерференционной полосы.

№ слайда 32 Главный максимум, соответствующий проходит через точку О. Вверх и вниз от него р
Описание слайда:

Главный максимум, соответствующий проходит через точку О. Вверх и вниз от него располагаются максимумы (минимумы) первого , ( ), второго ( ) порядков, и т. д.

№ слайда 33 7.4 Когерентность и монохроматичность Необходимым условием интерференции волн яв
Описание слайда:

7.4 Когерентность и монохроматичность Необходимым условием интерференции волн является их когерентность, т.е. согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов. Этому условию удовлетворяют монохроматические волны – неограниченные в пространстве волны одной определенной и строго постоянной частоты.

№ слайда 34 волну можно приближенно считать монохроматической только в течение времени (7.4.
Описание слайда:

волну можно приближенно считать монохроматической только в течение времени (7.4.1) где – время когерентности немонохроматической волны. За промежуток времени разность фаз колебаний изменится на π. Время когерентности – время, по истечению которого разность фаз волны в некоторой, но одной и той же точке пространства, изменяется на π.

№ слайда 35 (7.4.2) где – длина когерентности (длина гармонического цуга, образующегося в пр
Описание слайда:

(7.4.2) где – длина когерентности (длина гармонического цуга, образующегося в процессе излучения одного атома) – расстояние между точками, разность фаз в которых π. Когерентность колебаний которые совершаются в одной и той же точке пространства, определяемая степенью монохроматичности волн, называется временнóй когерентностью.

№ слайда 36 Два источника, размеры и взаимное расположение которых позволяют наблюдать интер
Описание слайда:

Два источника, размеры и взаимное расположение которых позволяют наблюдать интерференцию, называются пространственно-когерентными. Радиусом когерентности (или длиной пространственной когерентности) называется максимальное, поперечное направлению распространения волны расстояние, на котором возможно проявление интерференции.

№ слайда 37 7.5 Методы наблюдения интерференции Опыт Юнга Рисунок 7.5
Описание слайда:

7.5 Методы наблюдения интерференции Опыт Юнга Рисунок 7.5

№ слайда 38 Зеркала Френеля Рисунок 7.6
Описание слайда:

Зеркала Френеля Рисунок 7.6

№ слайда 39 Бипризма Френеля Рисунок 7.7
Описание слайда:

Бипризма Френеля Рисунок 7.7

№ слайда 40 Билинза Бийе Рисунок 7.8
Описание слайда:

Билинза Бийе Рисунок 7.8

№ слайда 41 7.6 Интерференция в тонких пленках Интерференцию света по методу деления амплиту
Описание слайда:

7.6 Интерференция в тонких пленках Интерференцию света по методу деления амплитуды во многих отношениях наблюдать проще, чем в опытах с делением волнового фронта. Один из способов, использующих такой метод – опыт Поля.

№ слайда 42 Рисунок 7.9
Описание слайда:

Рисунок 7.9

№ слайда 43 Полосы равного наклона Рисунок 7.10
Описание слайда:

Полосы равного наклона Рисунок 7.10

№ слайда 44 Для наблюдения полос равного наклона вместо плоскопараллельной пластинки удобно
Описание слайда:

Для наблюдения полос равного наклона вместо плоскопараллельной пластинки удобно использовать интерферометр Майкельсона Рисунок 7.11 интерференционные полосы равного наклона.

№ слайда 45 Интерференция от клина. Полосы равной толщины В белом свете интерференционные по
Описание слайда:

Интерференция от клина. Полосы равной толщины В белом свете интерференционные полосы окрашены. Поэтому такое явление называют цвета тонких пленок. Его легко наблюдать на мыльных пузырях, на тонких пленках масла или бензина, плавающих на поверхности воды, на пленках окислов, возникающих на поверхности металлов при закалке, и т.п.

№ слайда 46 Полосы равной толщины
Описание слайда:

Полосы равной толщины

№ слайда 47 Кольца Ньютона Ньютон объяснил это явление на основе корпускулярной теории света
Описание слайда:

Кольца Ньютона Ньютон объяснил это явление на основе корпускулярной теории света. Кольцевые полосы равной толщины, наблюдаемые в воздушном зазоре между соприкасающимися выпуклой сферической поверхностью линзы малой кривизны и плоской поверхностью стекла, называют кольцами Ньютона.

№ слайда 48 Кольца Ньютона темного кольца m-го радиус
Описание слайда:

Кольца Ньютона темного кольца m-го радиус

№ слайда 49 Полосы равной толщины можно наблюдать и с помощью интерферометра Майкельсона, ес
Описание слайда:

Полосы равной толщины можно наблюдать и с помощью интерферометра Майкельсона, если одно из зеркал з1 или з2 (рисунок 7.11) отклонить на небольшой угол. Рисунок 7.11

№ слайда 50 Итак: полосы равного наклона получаются при освещении пластинки постоянной толщи
Описание слайда:

Итак: полосы равного наклона получаются при освещении пластинки постоянной толщины ( ) рассеянным светом в котором содержаться лучи разных направлений. Полосы равной толщины наблюдаются при освещении пластинки переменной толщины (клина) ( ) параллельным пучком света.

№ слайда 51 7.7 Применение интерференции света • Тот факт, что расположение интерференционны
Описание слайда:

7.7 Применение интерференции света • Тот факт, что расположение интерференционных полос зависит от длины волны и разности хода лучей, позволяет по виду интерференционной картины (или их смещению) проводить точные измерения расстояний при известной длине волны или, наоборот, определять спектр интерферирующих волн (интерференционная спектроскопия).

№ слайда 52 • Кроме того, по интерференционной картине можно выявлять и измерять неоднородно
Описание слайда:

• Кроме того, по интерференционной картине можно выявлять и измерять неоднородности среды (в т.ч. фазовые), в которой распространяются волны, или отклонения формы поверхности от заданной. • Явление интерференционных волн, рассеянных от некоторого объекта (или прошедших через него), с «опорной» волной лежит в основе голографии (в т.ч. оптической, акустической или СВЧ-голографии).

№ слайда 53 • Интерференционные волны от отдельных «элементарных» излучателей используется п
Описание слайда:

• Интерференционные волны от отдельных «элементарных» излучателей используется при создании сложных излучающих систем (антенн) для электромагнитных и акустических волн. • Просветление оптики и получение высокопрозрачных покрытий и селективных оптических фильтров. Рисунок 7.15

№ слайда 54 Рисунок 7.16 (7.7.1)
Описание слайда:

Рисунок 7.16 (7.7.1)

№ слайда 55 • Получение высокоотражающих электрических зеркал Для получения коэффициента отр
Описание слайда:

• Получение высокоотражающих электрических зеркал Для получения коэффициента отражения (такие зеркала используются в лазерных резонаторах) надо нанести 11 – 13 слоев.

№ слайда 56 КОНЕЦ ЛЕКЦИИ ЕЩЕ НЕ БЛИЗОК!!! НЕ ТОРМОЗИ, ФИЗИКОЙ ЗАРЯЖАЙ МОЗГИ!!!
Описание слайда:

КОНЕЦ ЛЕКЦИИ ЕЩЕ НЕ БЛИЗОК!!! НЕ ТОРМОЗИ, ФИЗИКОЙ ЗАРЯЖАЙ МОЗГИ!!!

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru