Yorug'lik interferensiyasini qo'llash. Yorug'likning diffraksiyasi. (Taqdimot). Interferentsiya. Mavzu bo'yicha fizika darsi uchun taqdimot (11-sinf) To'lqinlarning interferentsiyasi va diffraktsiyasi hodisalari taqdimot yuklab olish

Taqdimotni rasmlar, dizayn va slaydlar bilan ko'rish uchun, uning faylini yuklab oling va uni PowerPoint-da oching kompyuteringizda.
Taqdimot slaydlari matni: Saratov shahridagi "UIOP 56-sonli o'rta maktab" munitsipal ta'lim muassasasi o'qituvchisi Suxova Tatyana Mixaylovnaning taqdimoti yorug'likning aralashuvi. Interferentsiya ikki (yoki bir necha) yorug'lik to'lqinlarining qo'shilishi bo'lib, ularda yorug'lik intensivligi fazoning ba'zi nuqtalarida kuchayadi va boshqalarida zaiflashadi.Yorug'lik to'lqinlarining kogerentlik shartlari.Fazalar farqi vaqtga bog'liq bo'lmagan to'lqinlar kogerent deyiladi. Tabiatdagi ko`rinishlari Interferensiyaning qo`llanilishi.Yorug`lik interferensiyasi hodisasi hozirgi zamon texnikasida keng qo`llaniladi. Bunday ilovalardan biri "qoplangan" optikani yaratishdir. Mexanik to‘lqinlarning to‘siqlar atrofida egilish hodisasi daryo to‘lqinlarining suvdan chiqib turgan jismlar atrofida erkin egilib, go‘yo bu jismlar umuman yo‘qdek tarqalishida kuzatiladi. Barcha to'lqin jarayonlariga xos bo'lgan hodisa. Ovoz to'lqinlari ham to'siqlar atrofida egilib, mashinaning o'zi ko'rinmasa, uyning burchagida avtomobil signalini eshitishimiz mumkin. Dars rejasi.1. Yung tajribasi.2. Difraksiya nima.3. Gyugens printsipi.4. Gyugens-Frenel tamoyili.5. Turli to'siqlardan diffraksiya naqshlari.6. Geometrik optikaning amal qilish chegaralari.7. Optik qurilmalarning ruxsati.8. Xulosa. 17-asr oʻrtalarida italyan olimi F.Grimaldi tor yorugʻlik nuriga joylashtirilgan kichik jismlardan gʻalati soyalarni kuzatgan. Bu soyalar aniq chegaralarga ega emas edi va rangli chiziqlar bilan chegaralangan. Yorug'likning diffraksiyasi - yorug'lik to'lqinining shaffof bo'lmagan jismlar atrofida egilib, geometrik soya mintaqasiga kirib borishi va u erda interferentsiya naqshining shakllanishi. Kristian Gyuygens yorug'likning tarqalishi to'lqinli jarayon degan g'oyaning rivojlanishida katta rol o'ynadi. Yorug'lik to'lqini erishgan sirtdagi har bir nuqta yorug'lik to'lqinlarining ikkilamchi manbai hisoblanadi. Ikkilamchi to'lqinlarning konverti keyingi vaqtda to'lqin yuzasiga aylanadi. Avgustin Fresnel Gyuygens printsipini ikkilamchi to'lqinlarning interferentsiyasi g'oyasi bilan to'ldirib, to'lqin optikasi asoslarini yaratdi: u diffraktsiyaning miqdoriy nazariyasini yaratdi. To'lqin jabhasining har bir elementini ikkilamchi sferik to'lqinlarni keltirib chiqaradigan ikkilamchi buzilishning markazi deb hisoblash mumkin va natijada kosmosning har bir nuqtasida yorug'lik maydoni ushbu to'lqinlarning aralashuvi bilan aniqlanadi. Yorug'likning diffraktsiyasi bu shart bajarilganda (diffraksiyani kuzatish sharti) eng aniq namoyon bo'ladi.Bu erda D - to'siq yoki teshikning o'lchami,  yorug'lik to'lqin uzunligi, L - to'siqdan diffraktsiya tasviri joylashgan joygacha bo'lgan masofa. kuzatiladi. l 2 D L Diffraktsiya teleskopning ajratish kuchiga ham chegara qo'yadi. Ularni ajratish mumkin bo'lgan yorug'lik nuqtalari orasidagi maksimal burchak masofasi () to'lqin uzunligi () ning linza diametriga (D) nisbati bilan aniqlanadi. Nur diffraktsiyasi sezgir spektral qurilmalarni yaratish uchun ishlatiladi. Diffraktsiya hodisalari nafaqat foyda keltiradi, balki zarar keltiradi, optik asboblarning ruxsatini cheklaydi. II VARIANT 1. B2. AT 3. B4. D5.6. D 7. G 1. A2. B3. A4. G5. 6. A7.A 1. Difraksiya nima?2. Gyuygens tamoyilini tuzing.3.Gyuygens-Frennel tamoyilini tuzing.4. Teshikning diffraktsiya naqshining markazida qorong'u yoki yorug' nuqta qanday olinadi?5. Geometrik optikaning amal qilish chegaralari.6. Optik asboblarning o'lchamlari. Alohida interferentsiya va alohida diffraktsiya yo'q - bu yagona hodisa, lekin ma'lum sharoitlarda interferentsiya xususiyatlari, boshqalarda - yorug'likning diffraktsiya xususiyatlari ko'proq namoyon bo'ladi. Myakishev G.Ya., Buxovtsev B.B. Fizika: 11-sinf uchun darslik. – M .: Ta'lim Jelezovskiy B.Ya. SDU talabalari uchun optika bo'yicha ma'ruzalarO'quv majmualari. Fizika, 7-11 sinflar, Ko'rgazmali qurollar kutubxonasi Physikon dasturlari, Fizika 7-11 sinflar, Mahalliy versiya Kirill va Mifodiy, O'quv elektron nashrlari BENP Fizika

Mexanik to'lqinlarning interferensiyasi.To'lqin qo'shilishi
Ovoz to'lqinlari bilan nima sodir bo'ladi
orkestr o'ynayotganda bir nechta odamlar o'rtasidagi suhbat,
xor kuylaydi va hokazo?
Biz bir vaqtning o'zida suvga kirganimizda nimani kuzatamiz?
ikkita tosh tushadi
yoki tomchilarmi?

Keling, buni mexanik modelda kuzatamiz

Interferentsiya.

Kogerent to'lqinlar.

Yorug'likning interferentsiyasi

Yupqa plyonkalarda aralashuv.

Jungning tajriba diagrammasi

Laboratoriya sharoitida shovqinlarni kuzatish

Interferentsiya maksimal va minimal

Sovun ko'piklari

Nyuton halqalari

Diffraktsiya - to'lqinlarning to'g'ri chiziqli tarqalishidan og'ish.

Yorug'lik to'lqinlarining difraksiyasi

Frenel nazariyasi.

Panjara ustidagi chiziqlar takrorlanadigan masofaga difraksion panjara davri deyiladi. d harfi bilan belgilanadi. Agar

• Shisha yuzasiga nozik bir plyonka qo'llaniladi

Qoplangan optika

Spektrning ekstremal qismlari - qizil va binafsha ranglar uchun yorug'likning aks etishi kamroq bo'ladi. Ob'ektiv nilufar rangga ega.

• To'lqinning tarqalish yo'nalishining to'g'ri chiziqdan to'siq chegarasida og'ishi (to'lqinlar atrofida egilishi)
• Holati: to'siqning o'lchamlari to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan bo'lishi kerak

Grimaldi tajribasi

• 17-asrning o'rtalarida italiyalik olim Francheska Mariya Grimaldi juda tor yorug'lik nuriga joylashtirilgan kichik narsalardan g'alati soyalarni kuzatdi. Olimni hayratda qoldirgan holda, bu soyalar keskin chegaralarga ega emas edi, lekin negadir rangli chiziqlar bilan chegaralangan edi.

Kuzatish shartlari

• - to'siqning o'lchami yorug'lik to'lqin uzunligiga mutanosib bo'lishi kerak
• - to'siqdan kuzatish nuqtasigacha bo'lgan masofa to'siqning o'lchamidan ancha katta bo'lishi kerak

Difraksiya natijasida turli nuqtalardan kelayotgan yorugʻlik toʻlqinlari ustma-ust qoʻyiladi (kogerent toʻlqinlar) va u kuzatiladi. aralashuv to'lqinlar

Diffraktsiya yorug'lik tarqalishining to'g'riligini buzishda o'zini namoyon qiladi!

Gyuygens printsipi Fresnel

• To'lqin jabhasining har bir nuqtasi ikkilamchi to'lqinlarning manbai bo'lib, barcha ikkilamchi manbalar kogerentdir.

• Fresnel yorug'likning chiziqli tarqalishini va miqdoriy jihatdan tekshirilgan diffraktsiyani turli xil to'siqlar bilan isbotladi.

Xususiyatlari

diffraksion naqsh

Tushuntirish

Yoriq tasvir o'lchamlari

ko'proq o'lchamlar,

orqali qabul qilindi

geometrik

konstruksiyalar

Ikkilamchi to'lqinlar orqada qoladi

tirqishning chetlari

Xususiyatlari

diffraksion naqsh

Tushuntirish

Rasmning markazida paydo bo'ladi

engil chiziq

Ikkilamchi to'lqinlar

yo'nalish,

tirqishga perpendikulyar,

xuddi shunday bor

bosqichi. Shuning uchun, ular qachon

ustiga qo'yilgan amplituda

tebranishlar kuchayadi

Difraksiyaning xususiyatlari

Tushuntirish

Rasmning chetlari bo'ylab - almashinish

engil va quyuq chiziqlar

Ikkilamchi to'lqinlar aralashadi

ga burchak ostida yo'nalishda

teshikka perpendikulyar,

dan ma'lum bir faza farqiga ega bo'lish

natijada

tebranish amplitudasi

• Diffraktsiya kichik ob'ektlarning aniq tasvirini oldini oladi, chunki yorug'lik ob'ektlar atrofida egiladi.
• Rasmlar loyqa ko'rinadi. Bu jismlarning chiziqli o'lchamlari yorug'lik to'lqin uzunligidan kamroq bo'lganda sodir bo'ladi.

Mikroskop va teleskopning rezolyutsiyasi

Agar ikkita yulduz bir-biridan kichik burchak masofasida joylashgan bo'lsa, unda bu halqalar bir-birining ustiga chiqadi va ko'z ikkita yorug'lik nuqtasi yoki bittasi borligini ajrata olmaydi.

Interferentsiya hodisasi turli yo'nalishlarda tarqaladigan bir xil chastotali ikki yoki undan ortiq to'lqinlar o'zaro ta'sirlashganda sodir bo'ladi. Bundan tashqari, u muhitda tarqaladigan to'lqinlarda ham, elektromagnit to'lqinlarda ham kuzatiladi. Ya'ni, interferensiya to'lqinlarning xossasi bo'lib, muhitning xususiyatlariga ham, uning mavjudligiga ham bog'liq emas. Interferentsiya

Kogerent to'lqinlar qo'shilgan muhitdagi nuqtalarning o'zgaruvchan maksimal va minimal tebranishlarining barqaror naqshi Kogerent to'lqinlar doimiy fazalar farqiga ega bo'lgan bir xil chastotadagi to'lqinlar Interferentsiya Biz interferentsiya hodisalariga tez-tez duch kelamiz: asfaltdagi yog 'qoralarining kamalak rangi, muzlab turgan oyna oynasining rangi, qanotlardagi chiroyli rangli naqshlar Ba'zi kapalaklar va qo'ng'izlar yorug'lik aralashuvining ko'rinishidir.

Diffraktsiya diffraktsiya hodisasi murakkab yorug'lik parchalanganda sodir bo'ladi. Diffraktsiya naqshini tashkil etuvchi maksimal va minimallarning holati yorug'likning to'lqin uzunligiga bog'liq. Shuning uchun, murakkab yorug'likda, masalan, turli to'lqin uzunliklari ifodalangan oq rangda kuzatilganda, turli xil ranglar uchun diffraktsiya maksimallari turli joylarda bo'ladi.

Diffraktsiya hodisasi geometrik optika qonunlarini qo'llashda cheklovlar qo'yadi: Yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalish qonuni, yorug'likning aks etishi va sinishi qonunlari to'siqlarning o'lchami yorug'likdan ancha katta bo'lgandagina juda aniq bajariladi. to'lqin uzunligi. Diffraktsiya optik asboblarning ruxsatiga chek qo'yadi: - mikroskopda, juda kichik ob'ektlarni kuzatishda, tasvir loyqa bo'lib chiqadi - teleskopda, yulduzlarni kuzatishda nuqta tasviri o'rniga biz tizimni olamiz. engil va quyuq chiziqlardan iborat.

Dispersiya To'lqin dispersiyasi - chastotasiga qarab to'lqinlarning faza tezligidagi farq. To'lqin dispersiyasi o'zboshimchalik bilan garmonik bo'lmagan shakldagi to'lqin buzilishining tarqalishida o'zgarishlarga (tarqalishiga) olib keladi. Ba'zan to'lqin dispersiyasi deganda keng polosali signalni spektrga parchalash jarayoni tushuniladi, masalan, diffraktsiya panjaralari yordamida.

Dispersiya Qizil quyosh botishi, Yer atmosferasida yorug'likning parchalanishi natijalaridan biri. Bu hodisaning sababi yer atmosferasini tashkil etuvchi gazlarning sindirish ko'rsatkichining yorug'lik to'lqin uzunligiga bog'liqligidir. Ranglari tarqalish bilan belgilanadigan kamalak madaniyat va san'atning asosiy tasvirlaridan biridir. Yorug'likning tarqalishi tufayli olmos va boshqa shaffof qirrali narsalar yoki materiallarning qirralarida rangli "yorug'lik o'yinlari" ni kuzatish mumkin. U yoki bu darajada kamalak effektlari yorug'lik deyarli har qanday shaffof ob'ektdan o'tganda tez-tez uchraydi. San'atda ular ayniqsa kuchaytirilishi va ta'kidlanishi mumkin.

Polarizatsiya Qutblangan to'lqin ko'ndalang to'lqin bo'lib, unda barcha zarralar bir tekislikda tebranadi. Bunday to'lqinni kauchuk shnur yordamida olish mumkin, agar uning yo'lida ingichka tirqishli to'siq qo'yilgan bo'lsa. Yoriq faqat uning bo'ylab paydo bo'ladigan tebranishlarga ruxsat beradi.

Malus qonuni Chiziqli qutblangan yorug'likni, masalan, lazer nurlanishida kuzatish mumkin. Chiziqli qutblangan yorug'likni ishlab chiqarishning yana bir usuli - tabiiy yorug'likni tanlangan yo'nalish bo'ylab qutblangan yorug'lik komponentini erkin uzatuvchi va perpendikulyar qutblanish bilan nurni to'liq o'zlashtiradigan Polaroid (polarizatsiya filtri) orqali o'tkazish. Agar shunday polaroidga chiziqli qutblangan to'lqin tushsa, u holda o'tayotgan yorug'likning I intensivligi tushayotgan yorug'likning qutblanish yo'nalishi va polaroidning o'zi tanlangan yo'nalishi orasidagi burchak a burchagiga quyidagicha bog'liq bo'ladi: I = I 0. cos 2 a

Ellipsometriya Ellipsometriya - bu sirt tomonidan aks ettirilgan va singan yorug'lik nurlarining qutblanish holatiga asoslangan suyuq va qattiq jismlarning sirtlarini o'rganish usullari to'plami. Sirtga tushgan tekislik qutblangan yorug'lik, interfeysda yupqa o'tish qatlami mavjudligi sababli, aks ettirish va sinishi natijasida elliptik qutblanishga ega bo'ladi. Qatlamning optik konstantalari va elliptik qutblangan yorug'lik parametrlari o'rtasidagi bog'liqlik Fresnel formulalari asosida o'rnatiladi. Suyuqlik yoki qattiq jismlar sirtini, adsorbsion jarayonlarni, korroziyani va boshqalarni sezgir kontaktsiz tadqiq qilish usullari ellipsometriya tamoyillariga asoslanadi.

Slayd 2

Yorug'likning interferentsiyasi

• Interferentsiya to'lqin xususiyatlarining eng ishonchli dalillaridan biridir.
• Interferentsiya har qanday tabiatdagi to'lqinlarga xosdir.
• Yorug'lik to'lqinlarining interferensiyasi ikki kogerent to'lqinning qo'shilishi bo'lib, buning natijasida kosmosning turli nuqtalarida hosil bo'lgan yorug'lik tebranishlarining ortishi yoki kamayishi kuzatiladi.