Лабораторная работа № 9 "Наблюдение интерференции и дифракции света".
Цель работы: экспериментально изучить явления интерференции и дифракции. Оборудование: рамка из проволоки, стеклянная трубка, мыльная вода.
Ход работы: Опыт 1.Окуните проволочную рамку в мыльный раствор и внимательно рассмотрите образовавшуюся мыльную пленку. Зарисуйте в тетради для лабораторных работ увиденную вами интерференционную картину. Обратите внимание, что при освещении пленки белым светом (от окна или лампы) возникают окрашенные полосы.
С помощью стеклянной трубки выдуйте мыльный пузырь и внимательно рассмотрите его. При освещении его белым светом наблюдается образование цветных интерференционных колец. Но мере уменьшения толщины пленки кольца, расширяясь, перемещаются вниз.
Запишите в тетради для лабораторных работ ответы на вопросы:1. Почему мыльные пузыри имеют радужную окраску?2. Какую форму имеют радужные полосы?3. Почему окраска пузыря все время меняется?
Опыт 2. Тщательно протрите две стеклянные пластинки, сложите их вместе и сожмите пальцами. Из-за неидеальности формы соприкасающихся поверхностей между пластинками образуются тончайшие воздушные пустоты. При отражении света от поверхностей пластин, образующих зазор, возникают яркие радужные полосы — кольцеобразные или неправильной формы. При изменении силы, сжимающей пластинки, изменяются расположение и форма полос. Зарисуйте увиденные вами картинки в тетради для лабораторных работ.
Пластинки рассматривают в отраженном свете на темном фоне.Наблюдаем в некоторых местах яркие радужные кольцеобразные или замкнутые неправильной формы полосы.Измените нажим и пронаблюдайте изменение расположения и формы полос.
Запишите в тетради для лабораторных работ ответы на вопросы: 1. Почему в местах соприкосновения пластин наблюдаются яркие радужные кольцеобразные или неправильной формы полосы?2. Почему с изменением нажима изменяются форма и расположение интерференционных полос?
Опыт 3. Рассмотрите внимательно под разными углами поверхность компакт-диска (на которую производится запись). Что вы наблюдаете? Объясните наблюдаемые явления.Опишите интерференционную картину.
Опыт 4.“Наблюдение дифракционной окраски насекомых по фотографиям”.
Дифракционная окраска птиц, бабочек и жуков весьма распространена в природе. Большое разнообразие в оттенках дифракционных цветов свойственно павлинам, фазанам, черным аистам, колибри, бабочкам. Дифракционную окраску животных изучали не только биологи но и физики.Рассмотрите фотографии и сделайте вывод.
Объяснение : Внешняя поверхность оперения у многих птиц и верхний покров тела бабочек и жуков характеризуются регулярным повторением элементов структуры с периодом от одного до нескольких микрон, образующих дифракционную решетку. Например, структуру центральных глазков хвостового оперения павлина можно увидеть на рисунке № 14. Цвет глазков меняется в зависимости от того, как падает на них свет, под каким углом мы на них смотрим.