استفاده از تداخل نور. پراش نور. (ارائه). دخالت. ارائه برای درس فیزیک (پایه یازدهم) با موضوع پدیده تداخل و پراش امواج دانلود ارائه

برای مشاهده ارائه با تصاویر، طرح و اسلاید، فایل آن را دانلود کرده و در پاورپوینت باز کنیددر کامپیوتر شما.
محتوای متنی اسلایدهای ارائه: ارائه توسط معلم مؤسسه آموزشی شهری "دبیرستان شماره 56 با UIOP" در ساراتوف سوخووا تاتیانا میخایلوونا تداخل نور. تداخل عبارت است از افزودن دو (یا چند) موج نوری که در آن شدت نور در برخی نقاط فضا افزایش می یابد و در برخی دیگر ضعیف می شود.شرایط انسجام امواج نوری امواجی که اختلاف فاز آنها به زمان بستگی ندارد، منسجم نامیده می شوند. تظاهرات در طبیعت کاربرد تداخل پدیده تداخل نور به طور گسترده در تکنولوژی مدرن استفاده می شود. یکی از این کاربردها ایجاد اپتیک "پوشش داده شده" است. پدیده خم شدن امواج مکانیکی به دور موانع زمانی مشاهده می شود که امواج رودخانه آزادانه به دور اجسام بیرون زده از آب خم می شوند و طوری پخش می شوند که گویی این اجسام اصلاً آنجا نیستند. پدیده ای که مشخصه همه فرآیندهای موجی است. امواج صوتی نیز در اطراف موانع خم می شوند و هنگامی که خود ماشین قابل مشاهده نیست، می توانیم سیگنال ماشین را در گوشه خانه بشنویم. طرح درس.1. تجربه یونگ.2. پراش چیست.3. اصل هوگنز.4. اصل هوگنز-فرنل.5. الگوهای پراش از موانع مختلف.6. محدودیت های کاربردی اپتیک هندسی.7. وضوح دستگاه های نوری.8. نتیجه. در اواسط قرن هفدهم، دانشمند ایتالیایی F. Grimaldi سایه های عجیبی را از اجسام کوچکی که در یک پرتو باریک نور قرار داده شده بودند مشاهده کرد. این سایه ها مرزهای مشخصی نداشتند و با نوارهای رنگی حاشیه داشتند. پراش نور عبارت است از خمش موج نور در اطراف اجسام مات با نفوذ به ناحیه یک سایه هندسی و تشکیل الگوی تداخلی در آنجا. کریستیان هویگنز نقش مهمی در توسعه این ایده ایفا کرد که انتشار نور یک فرآیند موجی است. هر نقطه از سطح که موج نور به آن می رسد، منبع ثانویه امواج نور است. پوشش امواج ثانویه در لحظه بعدی به یک سطح موج تبدیل می شود. آگوستین فرنل پایه های اپتیک موج را پایه گذاری کرد و اصل هویگنس را با ایده تداخل امواج ثانویه تکمیل کرد: او یک نظریه کمی پراش ساخت. هر عنصر جبهه موج را می توان مرکز یک اختلال ثانویه در نظر گرفت که امواج کروی ثانویه ایجاد می کند و میدان نوری حاصل در هر نقطه از فضا با تداخل این امواج تعیین می شود. پراش نور زمانی به وضوح خود را نشان می دهد که این شرط برآورده شود (شرایط مشاهده پراش). جایی که D اندازه مانع یا سوراخ است،  طول موج نور است، L فاصله از مانع تا مکانی است که الگوی پراش است. مشاهده می شود. پراش l 2 D L همچنین محدودیتی برای قدرت تفکیک تلسکوپ ایجاد می کند. حداکثر فاصله زاویه ای () بین نقاط نورانی که در آن می توان آنها را متمایز کرد، با نسبت طول موج () به قطر عدسی (D) تعیین می شود. از پراش نور برای ایجاد دستگاه های طیفی حساس استفاده می شود. پدیده های پراش نه تنها فواید، بلکه آسیب نیز به همراه دارد و وضوح ابزارهای نوری را محدود می کند. گزینه دوم 1. B2. در ساعت 3. B4. D5.6. د 7. G 1. A2. B3. A4. G5. 6. A7.A 1. پراش چیست؟2. اصل هویگنز را فرموله کنید.3. اصل هویگنز-فرنل را فرموله کنید.4. چگونه می توان یک نقطه تیره یا روشن در مرکز الگوی پراش یک سوراخ به دست آورد؟5. محدودیت های کاربردی اپتیک هندسی.6. وضوح ابزارهای نوری هیچ تداخل جداگانه و پراش جداگانه ای وجود ندارد - این یک پدیده واحد است، اما در شرایط خاص خواص تداخل برجسته تر است، در دیگران - خواص پراش نور. Myakishev G.Ya.، Bukhovtsev B.B. فیزیک: کتاب درسی پایه یازدهم. - M.: آموزش و پرورش Zhelezovsky B.Ya. سخنرانی در مورد اپتیک برای دانشجویان SSU مجتمع های آموزشی. فیزیک، کلاس های 7-11، کتابخانه ابزارهای بصری برنامه های Physikon، فیزیک 7-11 کلاس، نسخه محلی Kirill و Mifodiy، انتشارات الکترونیکی آموزشی BENP Physics

تداخل امواج مکانیکی اضافه موج
چه اتفاقی برای امواج صوتی می افتد
مکالمه بین چند نفر در حین نواختن یک ارکستر،
یک گروه کر و غیره می خواند؟
وقتی همزمان وارد آب می شویم چه چیزی را مشاهده می کنیم؟
دو سنگ می افتد
یا قطره؟

بیایید این را در یک مدل مکانیکی ردیابی کنیم

دخالت.

امواج منسجم

تداخل نور

تداخل در لایه های نازک

نمودار آزمایش یونگ

مشاهده تداخل در شرایط آزمایشگاهی

حداکثر و حداقل تداخل

حباب

حلقه های نیوتن

پراش انحراف از انتشار مستطیلی امواج است.

پراش امواج نور

نظریه فرنل.

فاصله ای که خطوط روی توری از طریق آن تکرار می شوند، دوره پراش توری نامیده می شود. با حرف d مشخص می شود. اگر

• یک فیلم نازک روی سطح شیشه اعمال می شود

اپتیک پوشش داده شده

بازتاب نور برای قسمت های انتهایی طیف - قرمز و بنفش - کمتر خواهد بود. لنز دارای رنگ یاسی است.

• انحراف جهت انتشار موج از خط مستقیم در مرز یک مانع (امواج به دور موانع خم می شوند)
• وضعیت:ابعاد مانع باید با طول موج قابل مقایسه باشد

تجربه گریمالدی

• در اواسط قرن هفدهم، دانشمند ایتالیایی، فرانچسکا ماریا گریمالدی، سایه های عجیبی را از اجسام کوچکی که در یک پرتو نور بسیار باریک قرار گرفته بودند، مشاهده کرد. در کمال تعجب دانشمند، این سایه ها دارای مرزهای تیز نبودند، اما به دلایلی با نوارهای رنگی مرزبندی شده بودند.

شرایط مشاهده

• - اندازه مانع باید متناسب با طول موج نور باشد
• - فاصله از مانع تا نقطه مشاهده باید بسیار بیشتر از اندازه مانع باشد

در نتیجه پراش، امواج نوری که از نقاط مختلف می آیند روی هم قرار می گیرند (امواج منسجم) و مشاهده می شود. دخالتامواج

انکسارخود را در نقض صراط مستقیم انتشار نور نشان می دهد!

اصل هویگنس فرنل

• هر نقطه در جبهه موج منبع امواج ثانویه است و همه منابع ثانویه منسجم هستند.

• فرنل انتشار خطی نور را اثبات کرد و پراش را توسط انواع مختلف موانع به صورت کمی بررسی کرد.

ویژگی های خاص

الگوی پراش

توضیح

ابعاد تصویر شکاف

اندازه های بیشتر،

دریافت شده از طریق

هندسی

ساخت و سازها

امواج ثانویه پشت سر می گذارند

لبه های شکاف

ویژگی های خاص

الگوی پراش

توضیح

در مرکز تصویر ظاهر می شود

نوار روشن

امواج ثانویه در

جهت،

عمود بر شکاف،

همین را داشته باشند

فاز. بنابراین، زمانی که آنها

دامنه روی هم قرار گرفته است

نوسانات افزایش می یابد

ویژگی های پراش

توضیح

در امتداد لبه های تصویر - تناوب

راه راه روشن و تیره

امواج ثانویه تداخل دارند

در یک جهت در زاویه به

عمود بر شکاف،

داشتن یک اختلاف فاز مشخص، از

که در نتیجه

دامنه ارتعاش

• پراش از تصاویر واضح اجسام کوچک جلوگیری می کند زیرا نور در اطراف اجسام خم می شود.
• تصاویر تار به نظر می رسند. این زمانی اتفاق می افتد که ابعاد خطی اجسام کمتر از طول موج نور باشد.

وضوح میکروسکوپ و تلسکوپ

اگر دو ستاره در فاصله زاویه ای کمی از یکدیگر قرار گیرند، آنگاه این حلقه ها روی یکدیگر همپوشانی دارند و چشم نمی تواند تشخیص دهد که دو نقطه نورانی وجود دارد یا یکی.

پدیده تداخل زمانی اتفاق می‌افتد که دو یا چند موج با فرکانس یکسان که در جهات مختلف منتشر می‌شوند، با هم تعامل داشته باشند. علاوه بر این، هم در امواج منتشر شده در رسانه ها و هم در امواج الکترومغناطیسی مشاهده می شود. یعنی تداخل یک خاصیت امواج است و نه به خواص محیط بستگی دارد و نه به حضور آن. دخالت

الگویی پایدار از حداکثر و حداقل متناوب نوسانات نقاط در محیط زمانی که امواج همدوس روی هم قرار می گیرند امواج همدوس امواجی با فرکانس یکسان با اختلاف فاز ثابت هستند تداخل ما اغلب با پدیده تداخل مواجه می شویم: رنگ رنگین کمان لکه های روغن روی آسفالت، رنگ شیشه های یخ زده پنجره، طرح های رنگی فانتزی روی بال ها برخی از پروانه ها و سوسک ها همگی مظهر تداخل نور هستند.

پراش پدیده پراش زمانی رخ می دهد که نور پیچیده تجزیه شود. موقعیت ماکزیمم و مینیمم که الگوی پراش را تشکیل می دهند به طول موج نور بستگی دارد. بنابراین، هنگام مشاهده در نور پیچیده، به عنوان مثال در رنگ سفید، که در آن طول موج های مختلف نشان داده می شود، حداکثر پراش برای رنگ های مختلف در مکان های مختلف خواهد بود.

پراش پدیده پراش محدودیت هایی را برای اعمال قوانین اپتیک هندسی تحمیل می کند: قانون انتشار مستطیلی نور، قوانین بازتاب و شکست نور تنها در صورتی کاملاً دقیق برآورده می شوند که اندازه موانع بسیار بزرگتر از نور باشد. طول موج پراش محدودیتی را بر وضوح ابزارهای نوری تحمیل می کند: - در میکروسکوپ، هنگام مشاهده اجسام بسیار کوچک، تصویر تار به نظر می رسد - در تلسکوپ، هنگام مشاهده ستاره ها، به جای تصویر یک نقطه، یک سیستم دریافت می کنیم. از راه راه های روشن و تیره

پراکندگی پراکندگی موج تفاوت در سرعت فاز امواج بسته به فرکانس آنها است. پراکندگی موج منجر به این واقعیت می شود که یک اختلال موجی از یک شکل غیر هارمونیک دلخواه با انتشار دستخوش تغییرات (پراکنده) می شود. گاهی اوقات پراکندگی موج به عنوان فرآیند تجزیه یک سیگنال پهن باند به یک طیف درک می شود، به عنوان مثال، با استفاده از توری های پراش.

پراکندگی غروب سرخ، یکی از نتایج تجزیه نور در جو زمین. دلیل این پدیده وابستگی ضریب شکست گازهای تشکیل دهنده جو زمین به طول موج نور است. رنگین کمان که رنگ های آن با پراکندگی مشخص می شود، یکی از تصاویر کلیدی فرهنگ و هنر است. به لطف پراکندگی نور، می توان "بازی نور" رنگی را بر روی وجوه الماس و دیگر اشیا یا مواد وجه شفاف مشاهده کرد. تا حدی یا دیگری، زمانی که نور از تقریباً هر جسم شفافی عبور می کند، جلوه های رنگین کمان اغلب دیده می شود. در هنر می توان آنها را به طور خاص تشدید و تأکید کرد.

پلاریزه شدن موج پلاریزه یک موج عرضی است که در آن همه ذرات در یک صفحه در نوسان هستند. چنین موجی را می توان با استفاده از یک طناب لاستیکی به دست آورد اگر مانعی با شکاف نازک در مسیر آن قرار گیرد. شکاف فقط اجازه ارتعاشاتی را می دهد که در طول آن رخ می دهد.

قانون مالوس نور پلاریزه خطی را می توان برای مثال در تابش لیزر مشاهده کرد. راه دیگر برای تولید نور پلاریزه خطی، عبور نور طبیعی از یک پولاروید (فیلتر پلاریزه) است که آزادانه جزء نور پلاریزه شده را در جهت انتخاب شده منتقل می کند و نور را با قطبش عمود بر هم کاملا جذب می کند. اگر یک موج پلاریزه خطی بر روی چنین پلاروئیدی برخورد کند، آنگاه شدت I نور ارسالی به زاویه a بین جهت قطبش نور فرودی و جهت انتخاب شده خود پلاروئید به شرح زیر بستگی دارد: I = I 0 cos 2 a

بیضی سنجی بیضی سنجی مجموعه ای از روش ها برای مطالعه سطوح اجسام مایع و جامد بر اساس حالت قطبش پرتو نور منعکس شده توسط این سطح و شکست بر روی آن است. نور پلاریزه ی صفحه ای که بر روی سطح تابیده می شود، به دلیل وجود یک لایه ی انتقالی نازک در سطح مشترک، پس از بازتاب و شکست، قطبش بیضوی پیدا می کند. رابطه بین ثابت های نوری لایه و پارامترهای نور پلاریزه بیضوی بر اساس فرمول فرنل برقرار می شود. روش های مطالعات غیر تماسی حساس سطح مایعات یا جامدات، فرآیندهای جذب سطحی، خوردگی و غیره بر اساس اصول بیضی سنجی است.

اسلاید 2

تداخل نور

• تداخل یکی از قانع کننده ترین شواهد خواص موج است.
• تداخل در امواج با هر ماهیت ذاتی است.
• تداخل امواج نور عبارت است از افزودن دو موج منسجم که در نتیجه افزایش یا کاهش ارتعاشات نور حاصل در نقاط مختلف فضا مشاهده می شود.