빛 간섭의 적용. 빛의 회절. (프레젠테이션). 간섭. 파동의 간섭과 회절 현상을 주제로 한 물리학 수업(11학년) 프레젠테이션 프레젠테이션 다운로드

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프레젠테이션 슬라이드의 텍스트 내용: 사라토프 수호바 타티아나 미카일로브나 빛 간섭에서 시립 교육 기관 "UIOP가 있는 중등 학교 No. 56" 교사의 프레젠테이션. 간섭은 두 개(또는 여러 개)의 광파가 추가되는 것으로, 공간의 특정 지점에서는 빛의 강도가 증가하고 다른 지점에서는 약해집니다. 광파의 일관성을 위한 조건 위상차가 시간에 의존하지 않는 파동을 간섭성이라고 합니다. 자연의 표현 간섭의 적용 빛의 간섭 현상은 현대 기술에서 널리 사용됩니다. 이러한 응용 분야 중 하나는 "코팅된" 광학 장치를 만드는 것입니다. 기계적 파동이 장애물 주변을 휘감는 현상은 강물이 물 위로 튀어나온 물체 주위를 자유롭게 휘감으며 마치 그 물체가 전혀 없는 것처럼 퍼질 때 관찰된다. 모든 파동 과정의 특징적인 현상입니다. 음파는 또한 장애물 주위로 구부러지며 자동차 자체가 보이지 않을 때 집 모퉁이에서 자동차 신호를 들을 수 있습니다. 수업 계획.1. 정씨의 경험.2. 회절이란 무엇입니까.3. 휴겐스의 원리.4. 휴겐스-프레넬 원리.5. 다양한 장애물로부터의 회절 패턴.6. 기하광학의 적용 한계.7. 광학 장치의 해상도.8. 결론. 17세기 중반, 이탈리아 과학자 F. 그리말디(F. Grimaldi)는 좁은 광선 속에 놓인 작은 물체에서 이상한 그림자를 관찰했습니다. 이 그림자들은 경계가 명확하지 않고 색깔 있는 줄무늬로 둘러싸여 있었습니다. 빛의 회절은 기하학적 그림자 영역으로 침투하여 간섭 패턴을 형성하는 불투명 물체 주위의 광파가 구부러지는 현상입니다. 크리스티안 호이겐스(Christiaan Huygens)는 빛의 전파가 파동 과정이라는 생각을 발전시키는 데 중요한 역할을 했습니다. 광파가 도달하는 표면의 각 지점은 광파의 2차 소스입니다. 2차 파동의 포락선은 다음 순간에 파면이 됩니다. Augustin Fresnel은 호이겐스의 원리를 2차 파동의 간섭 개념으로 보완하여 파동 광학의 토대를 마련했습니다. 그는 회절의 정량적 이론을 구축했습니다. 파면의 각 요소는 2차 구형파를 생성하는 2차 교란의 중심으로 간주될 수 있으며, 공간의 각 지점에서 발생하는 광장은 이러한 파동의 간섭에 의해 결정됩니다. 빛의 회절은 이 조건이 충족될 때 가장 뚜렷하게 나타납니다.(회절 관찰 조건) 여기서 D는 장애물이나 구멍의 크기, 는 빛의 파장, L은 장애물에서 회절 무늬가 나타나는 곳까지의 거리입니다. 관찰된다. l 2 D L 회절은 망원경의 분해능에도 한계를 둡니다. 구별할 수 있는 발광점 사이의 최대 각도 거리()는 렌즈 직경(D)에 대한 파장(ℓ)의 비율에 의해 결정됩니다. 빛 회절은 민감한 스펙트럼 장치를 만드는 데 사용됩니다. 회절 현상은 이점을 가져올 뿐만 아니라 해로움도 가져오며 광학 기기의 분해능을 제한합니다. II 옵션 1. B2. 3시에. B4. D5.6. 디 7. G 1. A2. B3. A4. G5. 6. A7.A 1. 회절이란 무엇입니까?2. 호이겐스 원리를 공식화합니다.3.호이겐스-프레넬 원리를 공식화합니다.4. 구멍의 회절 패턴 중앙에 어둡거나 밝은 점을 얻는 방법은 무엇입니까?5. 기하광학의 적용 한계.6. 광학 기기의 해상도. 별도의 간섭과 별도의 회절은 없습니다. 이는 단일 현상이지만 특정 조건에서는 간섭 특성이 더 두드러지고 다른 조건에서는 빛의 회절 특성이 더 두드러집니다. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. 물리학: 11학년 교과서. – M.: 교육 Zhelezovsky B.Ya. SSU 학생을 위한 광학 강의교육 단지. 물리학, 7-11학년, 시각 자료 라이브러리 Physikon 프로그램, 물리학 7-11학년, 로컬 버전 Kirill 및 Mifodiy, 교육용 전자 출판물 BENP 물리학

기계적 파동의 간섭파동 추가
다음과 같은 경우 음파는 어떻게 되나요?
오케스트라가 연주되는 동안 여러 사람이 나누는 대화,
합창단 등을 부르나요?
동시에 물에 들어갈 때 우리는 무엇을 관찰합니까?
두 개의 돌이 떨어지다
아니면 방울?

이것을 기계 모델에서 추적해 봅시다.

간섭.

일관된 파도.

빛의 간섭

박막의 간섭.

융의 실험도

실험실 조건에서 간섭 관찰

간섭 최대값과 최소값

거품

뉴턴의 반지

회절은 파동의 직선 전파에서 벗어난 것입니다.

광파의 회절

프레넬의 이론.

격자 위의 선이 반복되는 거리를 회절 격자의 주기라고 합니다. 문자 d로 표시됩니다. 만약에

• 유리 표면에 얇은 필름을 도포

코팅 광학

스펙트럼의 극단 부분(빨간색과 보라색)에 대한 빛의 반사는 줄어듭니다. 렌즈에는 라일락 색조가 있습니다.

• 장애물 경계면에서 파동의 전파방향이 직선에서 벗어나는 현상(장애물 주위를 휘어가는 파동)
• 상태:장애물의 크기는 파장과 비슷해야 합니다.

그리말디 체험

• 17세기 중반, 이탈리아 과학자 프란체스카 마리아 그리말디(Francesca Maria Grimaldi)는 매우 좁은 광선 속에 놓인 작은 물체에서 이상한 그림자를 관찰했습니다. 과학자는 놀랍게도 이 그림자의 경계가 뚜렷하지 않았지만 어떤 이유로 색깔 있는 줄무늬로 둘러싸여 있었습니다.

관찰 조건

• - 장애물의 크기는 빛의 파장에 비례해야 합니다.
• - 장애물에서 관찰 지점까지의 거리는 장애물의 크기보다 훨씬 커야 합니다.

회절의 결과로 서로 다른 지점에서 오는 빛의 파동이 중첩되어(간섭성 파동) 관찰됩니다. 간섭파도

회절빛 전파의 직진성을 위반하는 것으로 나타납니다!

호이겐스의 원리 프레넬

• 파면의 각 지점은 2차 파동의 소스이며 모든 2차 소스는 일관성이 있습니다.

• 프레넬은 빛의 선형 전파를 증명하고 다양한 장애물에 의한 회절을 정량적으로 조사했습니다.

특징

회절 패턴

설명

슬릿 이미지 치수

더 많은 크기,

통해 받은

기하학적

건축

2차 파동은 뒤쳐진다

슬릿의 가장자리

특징

회절 패턴

설명

그림 중앙에 나타납니다.

밝은 줄무늬

2차 파동

방향,

슬릿에 수직으로,

같은 것을 가지고 있다

단계. 그러므로 그들이

중첩된 진폭

변동이 증가하다

회절의 특징

설명

그림의 가장자리를 따라 - 교대로

밝고 어두운 줄무늬

2차파 간섭

비스듬한 방향으로

슬롯에 수직,

특정 위상차가있는 것

그 결과

진동 진폭

• 회절은 빛이 물체 주위로 휘어지기 때문에 작은 물체의 선명한 이미지를 방해합니다.
• 이미지가 흐릿하게 나타납니다. 이는 물체의 선형 치수가 빛의 파장보다 작을 때 발생합니다.

현미경과 망원경의 분해능

두 별이 서로 작은 각도 거리에 있으면 이 고리가 서로 겹쳐서 눈은 빛나는 점이 두 개인지 하나인지 구분할 수 없습니다.

간섭 현상은 서로 다른 방향으로 전파되는 동일한 주파수의 두 개 이상의 파동이 상호 작용할 때 발생합니다. 또한 매체에서 전파되는 파동과 전자기파 모두에서 관찰됩니다. 즉, 간섭은 파동 자체의 속성이며 매체의 속성이나 그 존재에 의존하지 않습니다. 간섭

간섭파는 일정한 위상차가 있는 동일한 주파수의 파동입니다. 간섭 우리는 간섭 현상을 자주 접합니다. 아스팔트에 묻은 기름 얼룩의 무지개색, 얼어붙은 유리창의 색깔, 날개의 화려한 색상 패턴 일부 나비와 딱정벌레는 모두 빛 간섭의 표현입니다.

회절 복잡한 빛이 분해될 때 회절 현상이 발생합니다. 회절 패턴을 구성하는 최대값과 최소값의 위치는 빛의 파장에 따라 달라집니다. 따라서 서로 다른 파장이 나타나는 흰색과 같은 복잡한 빛을 관찰할 때 서로 다른 색상에 대한 회절 최대값은 서로 다른 위치에 있게 됩니다.

회절 회절 현상은 기하학적 광학 법칙의 적용에 제한을 부과합니다. 빛의 직선 전파 법칙, 빛의 반사 및 굴절 법칙은 장애물의 크기가 빛보다 훨씬 큰 경우에만 매우 정확하게 충족됩니다. 파장. 회절은 광학 기기의 해상도에 제한을 둡니다. - 현미경에서 아주 작은 물체를 관찰할 때 이미지가 흐릿하게 나타납니다. - 망원경에서 별을 관찰할 때 점의 이미지 대신 시스템을 얻습니다. 밝고 어두운 줄무늬.

분산파 분산은 주파수에 따른 파동의 위상 속도의 차이입니다. 파동 분산은 임의의 비고조파 형태의 파동 교란이 전파됨에 따라 변화(분산)를 겪는다는 사실로 이어집니다. 때때로 파동 분산은 회절 격자를 사용하여 광대역 신호를 스펙트럼으로 분해하는 과정으로 이해됩니다.

분산 붉은 일몰은 지구 대기에서 빛이 분해된 결과 중 하나입니다. 이 현상의 원인은 지구 대기를 구성하는 가스의 굴절률이 빛의 파장에 의존하기 때문입니다. 분산에 의해 색이 결정되는 무지개는 문화예술의 핵심 이미지 중 하나이다. 빛의 분산 덕분에 다이아몬드 및 기타 투명한 면이 있는 물체나 재료의 면에서 색상이 있는 "빛의 유희"를 관찰하는 것이 가능합니다. 어느 정도 무지개 효과는 빛이 거의 모든 투명한 물체를 통과할 때 자주 발견됩니다. 예술에서는 그것들이 구체적으로 강화되고 강조될 수 있습니다.

편파(Polarization) 편파는 모든 입자가 동일한 평면에서 진동하는 횡파입니다. 이러한 파동은 경로에 얇은 슬릿이 있는 장벽을 설치하면 고무줄을 사용하여 얻을 수 있습니다. 슬릿은 슬릿을 따라 발생하는 진동만 허용합니다.

Malus의 법칙 선형 편광은 예를 들어 레이저 방사선에서 관찰될 수 있습니다. 선형 편광을 생성하는 또 다른 방법은 자연광을 폴라로이드(편광 필터)에 통과시키는 것입니다. 이는 선택한 방향을 따라 편광된 빛의 성분을 자유롭게 투과시키고 수직 편광의 빛을 완전히 흡수합니다. 선형 편광파가 이러한 폴라로이드에 입사하면 투과된 빛의 강도 I는 입사광의 편광 방향과 폴라로이드 자체의 선택된 방향 사이의 각도 a에 따라 다음과 같이 달라집니다. I = I 0 왜냐하면 2a

Ellipsometry Ellipsometry는 표면에서 반사되고 굴절되는 광선의 편광 상태를 기반으로 액체 및 고체 표면을 연구하는 일련의 방법입니다. 표면에 입사된 평면 편광은 경계면에 얇은 전이층이 존재하기 때문에 반사 및 굴절 시 타원 편광을 얻습니다. 층의 광학 상수와 타원 편광 매개변수 간의 관계는 프레넬 공식을 기반으로 설정됩니다. 액체 또는 고체 표면, 흡착 과정, 부식 등에 대한 민감한 비접촉 연구 방법은 엘립소메트리(ellipsometry) 원리를 기반으로 합니다.

슬라이드 2

빛의 간섭

• 간섭은 파동 특성에 대한 가장 확실한 증거 중 하나입니다.
• 간섭은 모든 자연의 파동에 내재되어 있습니다.
• 광파의 간섭은 두 개의 응집성 파동을 추가하는 것이며, 그 결과 결과적인 광 진동의 증가 또는 감소가 공간의 서로 다른 지점에서 관찰됩니다.