Интерференция света. Применение интерференции
Цель урока: формировать представление о свете, как волновом процессе, а интерференция света доказывает , что свет – это поток волн в пространстве; интерференция на простом оборудовании позволяет измерить длину световой волны.
Ход урока
1. Проверка домашнего задания методом фронтального опроса.
А) Кто и каким образом занялся изучением дисперсии?
Б) В чем заключался опыт Ньютона?
В) Какие цвета считаются основными в спектре Ньютона? Как запомнить их порядок в спектре?
Г) На основание чего Ньютон сделал вывод о сложной
Д) Как было доказано на опытах, что призма не изменяет свет, а только разлагает его на составляющие?
Е) Что означает слово – дисперсия?
Ж) Определение дисперсии, которое сформулировал Ньютон?
З) Современное определение дисперсии.
И) Как объяснить многообразие красок в природе?
2.Изучение нового материала.
Сложение в пространстве волн, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний, называется интерференцией.
Для наблюдения интерференции необходимы когерентные волны – это волны имеющие одинаковую частоту и постоянную разность фаз их колебаний.
При сложении волн может происходить их усиление или ослабление.
А) Усиление волн происходит, когда при сложение волн создаются условия максимумов.
Амплитуда колебаний в точке становится максимальной, если разность хода двух волн, в данной точке равна целому числу длин волн: Δd= k λ,, где k=0,1,2,…
Б) Ослабление волн происходит, когда при сложении волн возникают условия минимумов.
Амплитуда колебаний в данной точке становится минимальной, если разность хода двух волн, в этой точке, равна нечетному числу полуволн: Δd=(2k+1)λ/2.
Обнаружение интерференционной картины доказывает, что процесс волновой.
Так как свет представляет собой поток волн, значит можно наблюдать интерференционную картину (чередование минимумов и максимумов освещенности). Получить интерференционную картину для световых волн сложно, так как волны от разных источников света некогерентны.
Интерференция в тонких пленках.
Интерференция делает мыльный пузырь таким красивым. Томас Юнг (англ.) объяснил цвета тонких пленок сложением волн, одна из которых отражается от внутренней стороны, а вторая от наружной. Интерференцией световых волн называется сложение двух волн, в результате чего наблюдается картина ослабления и усиления конечных световых колебаний в пространстве. Когда преломленная волна отстанет от отраженной волны на целое число длин волн, то происходит усиление света. Если же разность хода волн составит нечетное число полуволн, то произойдет ослабление света.
Юнг понял что разница в длинах световых волн (или частотах) приводит к различию в цвете.
Тонкая пленка должна иметь неодинаковую толщину, чтобы при ее освещении белым светом возникла интерференция.
Кольца Ньютона.
Если на стеклянную пластинку сверху положить плосковыпуклую линзу и посмотреть сверху, то можно увидеть интерференционную картину, которая называется кольца Ньютона. Ньютон наблюдал эту картину и в белом свете и при освещении монохроматическим излучением. Радиусы колец увеличиваются при переходе от фиолетового конца спектра к красному.
Правильное объяснение этой картины удалось сделать Юнгу, с точки зрения волновой теории света.
Закрепление изученного материала
1. Что называется интерференцией?
2. Когда происходит усиление волн, любой природы?
3. Как происходит ослабление волн, любой природы?
4. Какие волны называются когерентными?
5. Как происходит интерференция в тонких пленках?
6. Что такое кольца Ньютона?
Подведение итогов урока
Домашнее задание: § 67, 68, № 1064, 1065.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)