Aplikimi i interferencës së dritës. Difraksioni i dritës. (Prezantimi). Ndërhyrje. prezantim për një orë mësimi të fizikës (klasa 11) me temën Dukuritë e ndërhyrjes dhe difraksioni i valëve shkarkoni prezantimin

Për të parë prezantimin me foto, dizajn dhe sllajde, shkarkoni skedarin e tij dhe hapeni në PowerPoint në kompjuterin tuaj.
Përmbajtja e tekstit të sllajdeve të prezantimit: Prezantim nga mësuesja e institucionit arsimor komunal “Shkolla e mesme nr. 56 me UIOP” në Saratov Sukhova Tatyana Mikhailovna Ndërhyrja e dritës. Interferenca është shtimi i dy (ose disa) valëve të dritës, në të cilat intensiteti i dritës rritet në disa pika të hapësirës dhe dobësohet në të tjera.Kushtet për koherencën e valëve të dritës.Valët ndryshimi i fazës së të cilave nuk varet nga koha quhen koherente. Manifestimet në natyrë Zbatimi i interferencës Dukuria e interferencës së dritës përdoret gjerësisht në teknologjinë moderne. Një aplikim i tillë është krijimi i optikës "të veshur". Dukuria e përkuljes së valëve mekanike rreth pengesave vërehet kur valët e lumenjve përkulen lirshëm rreth objekteve që dalin nga uji dhe përhapen sikur këto objekte të mos ishin fare aty. Një fenomen karakteristik për të gjitha proceset valore. Valët e zërit gjithashtu përkulen rreth pengesave dhe ne mund të dëgjojmë një sinjal makine në cep të shtëpisë kur vetë makina nuk është e dukshme. Plani i mësimit.1. Përvoja e Jungut.2. Çfarë është difraksioni.3. Parimi i Hugensit.4. Parimi Hugens-Fresnel.5. Modelet e difraksionit nga pengesa të ndryshme.6. Kufijtë e zbatueshmërisë së optikës gjeometrike.7. Rezolucioni i pajisjeve optike.8. konkluzioni. Në mesin e shekullit të 17-të, shkencëtari italian F. Grimaldi vëzhgoi hije të çuditshme nga objekte të vogla të vendosura në një rreze të ngushtë drite. Këto hije nuk kishin kufij të qartë dhe kufizoheshin me vija me ngjyra. Difraksioni i dritës është përkulja e një valë drite rreth trupave të errët me depërtim në rajonin e një hije gjeometrike dhe formimin e një modeli ndërhyrjeje atje. Christiaan Huygens luajti një rol të madh në zhvillimin e idesë se përhapja e dritës është një proces valor. Çdo pikë në sipërfaqe e arritur nga një valë drite është një burim dytësor i valëve të dritës. Mbulesa e valëve dytësore bëhet një sipërfaqe vale në momentin tjetër në kohë. Augustin Fresnel hodhi themelet e optikës valore, duke plotësuar parimin e Huygens me idenë e ndërhyrjes së valëve dytësore: ai ndërtoi një teori sasiore të difraksionit. Çdo element i frontit të valës mund të konsiderohet si qendra e një shqetësimi dytësor që gjeneron valë dytësore sferike, dhe fusha e dritës që rezulton në çdo pikë të hapësirës do të përcaktohet nga ndërhyrja e këtyre valëve. Difraksioni i dritës manifestohet më qartë kur plotësohet ky kusht (kushti i vëzhgimit të difraksionit). Ku D është madhësia e pengesës ose vrimës,  është gjatësia e valës së dritës, L është distanca nga pengesa në vendin ku modeli i difraksionit është vërejtur. l 2 D L Difraksioni gjithashtu vendos një kufi në fuqinë zgjidhëse të një teleskopi. Distanca maksimale këndore () ndërmjet pikave ndriçuese në të cilat ato mund të dallohen përcaktohet nga raporti i gjatësisë së valës () me diametrin e thjerrëzës (D). Difraksioni i dritës përdoret për të krijuar pajisje spektrale të ndjeshme. Dukuritë e difraksionit sjellin jo vetëm përfitime, por edhe dëme, duke kufizuar rezolucionin e instrumenteve optike. II OPTION 1. B2. NË 3. B4. D5.6. D 7. G 1. A2. B3. A4. G5. 6. A7.A 1. Çfarë është difraksioni?2. Formuloni parimin Huygens.3.Formuloni parimin Huygens-Fresnel.4. Si të fitohet një pikë e errët ose e lehtë në qendër të modelit të difraksionit të një vrime?5. Kufijtë e zbatueshmërisë së optikës gjeometrike.6. Rezolucioni i instrumenteve optike. Nuk ka ndërhyrje të veçantë dhe difraksion të veçantë - ky është një fenomen i vetëm, por në kushte të caktuara vetitë e ndërhyrjes janë më të theksuara, në të tjerat - vetitë e difraksionit të dritës. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Fizikë: Libër mësuesi për klasën e 11-të. – M.: Arsimi Zhelezovsky B.Ya. Leksione për optikën për studentët e SSU Komplekset arsimore. Fizikë, klasat 7-11, Biblioteka e mjeteve pamore Programet Physikon, Fizika 7-11 klasa, Versioni lokal Kirill dhe Mifodiy, Publikime elektronike arsimore BENP Physics

Interferenca e valëve mekanike Shtimi i valëve
Çfarë ndodh me valët zanore kur
një bisedë mes disa njerëzve ndërsa një orkestër është duke luajtur,
këndon një kor, etj.?
Çfarë vëzhgojmë kur futemi në ujë në të njëjtën kohë?
bien dy gurë
apo pika?

Le ta gjurmojmë këtë në një model mekanik

Ndërhyrje.

Valë koherente.

Ndërhyrja e dritës

Ndërhyrje në filma të hollë.

Diagrami i eksperimentit të Jung-ut

Vëzhgimi i ndërhyrjeve në kushtet laboratorike

Maksimumi dhe minimumi i ndërhyrjes

Flluskë

Unazat e Njutonit

Difraksioni është një devijim nga përhapja drejtvizore e valëve.

Difraksioni i valëve të dritës

teoria e Fresnel-it.

Distanca nëpër të cilën vijat në grilë përsëriten quhet periudha e grilës së difraksionit. Shënohet me shkronjën d. Nëse

• Një film i hollë aplikohet në sipërfaqen e qelqit

Optika e veshur

Reflektimi i dritës për pjesët ekstreme të spektrit - e kuqe dhe vjollcë - do të jetë më e vogël. Lente ka një nuancë jargavani.

• Devijimi i drejtimit të përhapjes së valës nga vija e drejtë në kufirin e një pengese (valët që përkulen rreth pengesave)
• Kushti: dimensionet e pengesës duhet të jenë të krahasueshme me gjatësinë e valës

Përvoja e Grimaldit

• Në mesin e shekullit të 17-të, shkencëtarja italiane Francesca Maria Grimaldi vëzhgoi hije të çuditshme nga objekte të vogla të vendosura në një rreze shumë të ngushtë drite. Për habinë e shkencëtarit, këto hije nuk kishin kufij të mprehtë, por për disa arsye kufizoheshin me vija me ngjyra.

Kushtet e vëzhgimit

• - madhësia e pengesës duhet të jetë në përpjesëtim me gjatësinë e valës së dritës
• - distanca nga pengesa në pikën e vëzhgimit duhet të jetë shumë më e madhe se madhësia e pengesës

Si rezultat i difraksionit, valët e dritës që vijnë nga pika të ndryshme mbivendosen (valë koherente), dhe vërehet ndërhyrje valët

Difraksioni manifestohet në një shkelje të drejtësisë së përhapjes së dritës!

Parimi i Huygens Fresnel

• Çdo pikë në frontin e valës është një burim i valëve dytësore, dhe të gjitha burimet dytësore janë koherente.

• Fresnel vërtetoi përhapjen lineare të dritës dhe ekzaminoi në mënyrë sasiore difraksionin nga lloje të ndryshme pengesash.

Veçoritë

modeli i difraksionit

Shpjegim

Dimensionet e imazhit të çarë

më shumë madhësi,

marrë përmes

gjeometrike

ndërtimet

Valët dytësore shkojnë pas

skajet e të çarës

Veçoritë

modeli i difraksionit

Shpjegim

Në qendër të figurës shfaqet

shirit i lehtë

Valët dytësore në

drejtim,

pingul me të çarën,

kanë të njëjtën gjë

faza. Prandaj, kur ata

amplituda e mbivendosur

rriten luhatjet

Karakteristikat e difraksionit

Shpjegim

Përgjatë skajeve të figurës - alternimi

vija të lehta dhe të errëta

Valët dytësore ndërhyjnë

në një drejtim në një kënd të

pingul me slotin,

duke pasur një ndryshim të caktuar fazor, nga

e cila rezulton

amplituda e vibrimit

• Difraksioni parandalon imazhet e qarta të objekteve të vogla sepse drita përkulet rreth objekteve.
• Imazhet shfaqen të paqarta. Kjo ndodh kur dimensionet lineare të objekteve janë më të vogla se gjatësia e valës së dritës.

Rezolucioni i mikroskopit dhe teleskopit

Nëse dy yje janë në një distancë të vogël këndore nga njëri-tjetri, atëherë këto unaza mbivendosen me njëra-tjetrën dhe syri nuk mund të dallojë nëse ka dy pika ndriçuese apo një.

Fenomeni i interferencës ndodh kur ndërveprojnë dy ose më shumë valë të së njëjtës frekuencë, të përhapura në drejtime të ndryshme. Për më tepër, vërehet si në valët që përhapen në media ashtu edhe në valët elektromagnetike. Kjo do të thotë, ndërhyrja është një veti e valëve si e tillë dhe nuk varet as nga vetitë e mediumit dhe as nga prania e tij. Ndërhyrje

Një model i qëndrueshëm i maksimumeve dhe minimaleve të alternuara të lëkundjeve të pikave në medium kur mbivendosen valë koherente Valët koherente janë valë të së njëjtës frekuencë me diferencë fazore konstante Ndërhyrja Ne hasim mjaft shpesh dukuritë e ndërhyrjes: ngjyra e ylberit të njollave të vajit në asfalt, ngjyra e xhamit të ngrirë të dritares, modele me ngjyra të zbukuruara në krahë Disa flutura dhe brumbuj janë të gjitha manifestime të ndërhyrjes së dritës.

Difraksioni Fenomeni i difraksionit ndodh kur zbërthehet drita komplekse. Pozicioni i maksimumit dhe minimumit që përbëjnë modelin e difraksionit varet nga gjatësia e valës së dritës. Prandaj, kur vëzhgoni në dritë komplekse, për shembull në të bardhë, ku përfaqësohen gjatësi vale të ndryshme, maksimumi i difraksionit për ngjyra të ndryshme do të jetë në vende të ndryshme.

Difraksioni Fenomeni i difraksionit vendos kufizime në zbatimin e ligjeve të optikës gjeometrike: Ligji i përhapjes drejtvizore të dritës, ligjet e reflektimit dhe përthyerjes së dritës plotësohen me mjaft saktësi vetëm nëse madhësia e pengesave është shumë më e madhe se drita. gjatësia valore. Difraksioni vendos një kufi në rezolucionin e instrumenteve optike: - në një mikroskop, kur vëzhgoni objekte shumë të vogla, imazhi rezulton i paqartë - në një teleskop, kur vëzhgoni yjet, në vend të një imazhi të një pike, marrim një sistem me vija të lehta dhe të errëta.

Dispersioni Dispersioni valor është ndryshimi në shpejtësitë fazore të valëve në varësi të frekuencës së tyre. Shpërndarja e valës çon në faktin se një shqetësim valor i një forme arbitrare jo-harmonike pëson ndryshime (shpërndahet) ndërsa përhapet. Ndonjëherë shpërndarja e valës kuptohet si procesi i dekompozimit të një sinjali me brez të gjerë në një spektër, për shembull, duke përdorur grila difraksioni.

Dispersion Perëndimi i kuq, një nga rezultatet e dekompozimit të dritës në atmosferën e Tokës. Arsyeja e këtij fenomeni është varësia e indeksit të thyerjes së gazeve që përbëjnë atmosferën e tokës nga gjatësia valore e dritës. Ylberi, ngjyrat e të cilit përcaktohen nga dispersioni, është një nga imazhet kryesore të kulturës dhe artit. Falë shpërndarjes së dritës, është e mundur të vëzhgoni "lojën e dritës" me ngjyra në faqet e një diamanti dhe objekteve ose materialeve të tjera transparente. Në një shkallë ose në një tjetër, efektet e ylberit gjenden mjaft shpesh kur drita kalon pothuajse nëpër çdo objekt transparent. Në art ato mund të intensifikohen dhe theksohen në mënyrë specifike.

Polarizimi Një valë e polarizuar është një valë tërthore në të cilën të gjitha grimcat lëkunden në të njëjtin rrafsh. Një valë e tillë mund të merret duke përdorur një kordon gome nëse në rrugën e saj vendoset një pengesë me një çarje të hollë. Çarja do të lejojë vetëm dridhjet që ndodhin përgjatë saj.

Ligji i Malus-it Drita e polarizuar lineare mund të vërehet, për shembull, në rrezatimin lazer. Një mënyrë tjetër për të prodhuar dritë të polarizuar në mënyrë lineare është kalimi i dritës natyrale përmes një Polaroid (filtri polarizues), i cili transmeton lirshëm përbërësin e dritës të polarizuar përgjatë drejtimit të zgjedhur dhe thith plotësisht dritën me polarizim pingul. Nëse një valë e polarizuar linearisht bie në një polaroid të tillë, atëherë intensiteti I i dritës së transmetuar do të varet nga këndi a midis drejtimit të polarizimit të dritës rënëse dhe drejtimit të zgjedhur të vetë polaroidit si më poshtë: I = I 0 cos 2 a

Elipsometria Elipsometria është një grup metodash për studimin e sipërfaqeve të trupave të lëngët dhe të ngurtë bazuar në gjendjen e polarizimit të rrezes së dritës të reflektuar nga kjo sipërfaqe dhe të përthyer në të. Drita e polarizuar e rrafshët që përplaset në sipërfaqe fiton polarizim eliptik pas reflektimit dhe thyerjes për shkak të pranisë së një shtrese të hollë tranzicioni në ndërfaqe. Marrëdhënia midis konstantave optike të shtresës dhe parametrave të dritës së polarizuar në mënyrë eliptike është vendosur bazuar në formulat Fresnel. Metodat për studime të ndjeshme pa kontakt të sipërfaqes së lëngjeve ose të trupave të ngurtë, proceseve të adsorbimit, korrozionit etj bazohen në parimet e elipsometrisë.

Rrëshqitja 2

Ndërhyrja e dritës

• Ndërhyrja është një nga provat më bindëse të vetive të valës.
• Ndërhyrja është e natyrshme në valët e çdo natyre.
• Ndërhyrja e valëve të dritës është shtimi i dy valëve koherente, si rezultat i të cilave vërehet një rritje ose ulje e dridhjeve të dritës që rezultojnë në pika të ndryshme të hapësirës.