Презентация на тему "Дифракция света" по физике

Презентация по слайдам
Слайд №1

Текст слайда: Дифракция света


Слайд №2

Текст слайда: Характерным проявлением волновых свойств света является дифракция света — отклонение от прямолинейного распространения на резких неоднородностях среды


Слайд №3

Текст слайда: Дифракция была открыта Франческо Гримальди в конце XVII в. Объяснение явления дифракции света дано Томасом Юнгом и Огюстом Френелем, которые не только дали описание экспериментов по наблюдению явлений интерференции и дифракции света, но и объяснили свойство прямолинейности распространения света с позиций волновой теории


Слайд №4

Текст слайда: Принцип Гюйгенса — Френеля Для вывода законов отражения и преломления мы использовали принцип Гюйгенса. Френель дополнил его формулировку для объяснения явления дифракции Определите, какое дополнение ввел Френель?


Слайд №5

Текст слайда: Принцип Гюйгенса: каждая точка волновой поверхности является источником вторичных сферических волн


Слайд №6

Текст слайда: Принцип Гюйгенса-Френеля: каждая точка волновой поверхности является источником вторичных сферических волн, которые интерферируют между собой


Слайд №7

Текст слайда: Задание: Попробуйте предположить как будет выглядеть дифракционная картина?


Слайд №8

Текст слайда: Дифракционная картина


Слайд №9

Текст слайда: Задание: Будет ли вид дифракционной картины зависеть от длины волны (цвета)? Как будет выглядеть дифракционная картина в белом свете?


Слайд №10

Текст слайда: Задание: Попробуйте предложить идею опыта по наблюдению дифракции


Слайд №11

Текст слайда: Построение дифракционной картины от круглого отверстия и круглого непрозрачного экрана


Слайд №12

Текст слайда: Дифракция от различных препятствий: а) от тонкой проволочки; б) от круглого отверстия; в) от круглого непрозрачного экрана.


Слайд №13

Текст слайда: Препятствие – круглое отверстие R=3.9


Слайд №14

Текст слайда: Препятствие – круглое отверстие R=3.3


Слайд №15

Текст слайда: Препятствие – игла d=2.3


Слайд №16

Текст слайда: Препятствие – игла d=2.3


Слайд №17

Текст слайда: Препятствие – игла d=2.3


Слайд №18

Текст слайда: Препятствия


Слайд №19

Текст слайда: Зоны Френеля Для того чтобы найти амплитуду световой волны от точечного монохроматического источника света А в произвольной точке О изотропной среды, надо источник света окружить сферой радиусом r=ct


Слайд №20

Текст слайда: Зоны Френеля Интерференция волны от вторичных источников, расположенных на этой поверхности, определяет амплитуду в рассматриваемой точке P, т. е. необходимо произвести сложение когерентных колебаний от всех вторичных источников на волновой поверхности


Слайд №21

Текст слайда: Зоны Френеля Так как расстояния от них до точки О различны, то колебания будут приходить в различных фазах. Наименьшее расстояние от точки О до волновой поверхности В равно r0


Слайд №22

Текст слайда: Зоны Френеля Первая зона Френеля ограничивается точками волновой поверхности, расстояния от которых до точки О равны: где — длина световой волны


Слайд №23

Текст слайда: Зоны Френеля Вторая зона: Аналогично определяются границы других зон


Слайд №24

Текст слайда: Зоны Френеля


Слайд №25

Текст слайда: Дифракционные картины от одного препятствия с разным числом открытых зон


Слайд №26

Текст слайда: Прибор


Слайд №27

Текст слайда: Интерференционные экстремумы Если разность хода от двух соседних зон равна половине длины волны, то колебания от них приходят в точку О в противоположных фазах и наблюдается интерференционный минимум, если разность хода равна длине волны, то наблюдается интерференционный максимум


Слайд №28

Текст слайда: Темные и светлые пятна Таким образом, если на препятствии укладывается целое число длин волн, то они гасят друг друга и в данной точке наблюдается минимум (темное пятно). Если нечетное число полуволн, то наблюдается максимум (светлое пятно)


Слайд №29

Текст слайда: Зонные пластинки На этом принципе основаны т.н. зонные пластинки


Слайд №30

Текст слайда: Зонные пластинки


Слайд №31

Текст слайда: Получение изображения с помощью зонной пластинки


Слайд №32

Текст слайда: Условия наблюдения дифракции Дифракция происходит на предметах любых размеров, а не только соизмеримых с длиной волны


Слайд №33

Текст слайда: Условия наблюдения дифракции Трудности наблюдения заключаются в том, что вследствие малости длины световой волны интерференционные максимумы располагаются очень близко друг к другу, а их интенсивность быстро убывает


Слайд №34

Текст слайда: Границы применимости геометрической оптики Дифракция наблюдается хорошо на расстоянии Если , то дифракция невидна и получается резкая тень (d - диаметр экрана). Эти соотношения определяют границы применимости геометрической оптики


Слайд №35

Текст слайда: Границы применимости геометрической оптики Если наблюдение ведется на расстоянии , где d—размер предмета, то начинают проявляться волновые свойства света


Слайд №36

Текст слайда: Соотношения длины волны и размера препятствия На рис. показана примерная зависимость результатов опыта по распространению волн в зависимости от соотношения размеров препятствия и длины волны.


Слайд №37

Текст слайда: Интерференционные картины от разных точек предмета перекрываются, и изображение смазывается, поэтому прибор не выделяет отдельные детали предмета. Дифракция устанавливает предел разрешающей способности любого оптического прибора


Слайд №38

Текст слайда: Разрешающая способность человеческого глаза приблизительно равна одной угловой минуте: где D — диаметр зрачка; телескопа =0,02''; у микроскопа увеличение не более 2.103 раз. Можно видеть предметы, размеры которых соизмеримы с длиной световой волны


Слайд №39

Текст слайда: Дифракционная решетка Дифракционные решетки, представляющие собой точную систему штрихов некоторого профиля, нанесенную на плоскую или вогнутую оптическую поверхность, применяются в спектральном приборостроении, лазерах, метрологических мерах малой длины и т.д


Слайд №40

Текст слайда: Дифракционная решетка


Слайд №41

Текст слайда: Дифракционная решетка


Слайд №42

Текст слайда: Дифракционная решетка Величина d = a + b называется постоянной (периодом) дифракционной решетки, где а — ширина щели; b — ширина непрозрачной части


Слайд №43

Текст слайда: Дифракционная решетка Угол - угол отклонения световых волн вследствие дифракции. Наша задача - определить, что будет наблюдаться в произвольном направлении - максимум или минимум


Слайд №44

Текст слайда: Дифракционная решетка Оптическая разность хода Из условия максимума интерференции получим:


Слайд №45

Текст слайда: Дифракционная решетка Следовательно: - формула дифракционной решетки. Величина k — порядок дифракционного максимума ( равен 0, 1, 2 и т.д.)


Слайд №46

Текст слайда: Определение с помощью дифракционной решетки


Слайд №47

Текст слайда: Прибор


Слайд №48

Текст слайда: Гримальди Франческо 2.IV.1618 - 28.XII.1663 Итальянский ученый. С 1651 года - священник. Открыл дифракцию света, систематически ее изучал и сформулировал некоторые правила. Описал солнечный спектр, полученный с помощью призмы. В 1662 г. определил величину поверхности Земли.


Слайд №49

Текст слайда: Френель Огюст Жан (10.V.1788 - 14.VII.1827) Французский физик. Научные работы посвящены физической оптике. Дополнил известный принцип Гюйгенса, введя так называемые зоны Френеля (принцип Гюйгенса - Френеля). Разработал в 1818 году теорию дифракции света


Слайд №50

Текст слайда: Юнг Томас 13.IV.1773-10.V.1829 Английский ученый. Полиглот. Научился читать в 2 года. Объяснил аккомодацию глаза, обнаружил интерференцию звука, объяснил интерференцию света, и ввел этот термин. Измерил длины волн световых лучей. Исследовал деформацию


Слайд №51

Текст слайда: Араго Доменик Франсуа (26.II.1786-2.X.1853) Французский физик и политический деятель. Автор многих открытий по оптике и электромагнетизму: хроматическую поляризацию света, вращение плоскости поляризации, намагничивание железных опилок вблизи проводника с током. Установил связь полярных сияний с магнитными бурями. По его указаниями А.Физо и У.Фуко измерили скорость света, а У.Леверье открыл планету Нептун


Слайд №52

Текст слайда: Фраунгофер Йозеф (6.III.1787- 7.VI.1826) Немецкий физик. 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)


Слайд №53

Текст слайда: Пуассон Семион 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)


Слайд №54

Текст слайда: КОНЕЦ


Добавить комментарий

You must have JavaScript enabled to use this form.