Дифракция

Соловьев Александр:D, Толстов ВладиславJ

На тему:Интерференция и дмфракция света

ЭССЕ

Выполнили студенты группы КТ-195

Набережные челны 2011

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск

Дифракция

Дифра́кция во́лн (лат. diffractus — буквально разломанный, переломанный, огибание препятствия волнами) — явление, которое можно рассматривать как отклонение от законов геометрической оптики при распространении волн. Первоначально понятие дифракции относилось только к огибанию волнами препятствий, но в современном, более широком толковании, с дифракцией связывают весьма широкий круг явлений, возникающих при распространении волн в неоднородных средах, а также при распространении ограниченных в пространстве волн. Дифракция тесно связана с явлением интерференции. Более того, само явление дифракции зачастую трактуют как частный случай интерференции (интерференция вторичных волн).

Дифракция волн наблюдается независимо от их природы и может проявляться:

• в преобразовании пространственной структуры волн. В одних случаях такое преобразование можно рассматривать как «огибание» волнами препятствий, в других случаях — как расширение угла распространения волновых пучков или их отклонение в определённом направлении;
• в разложении волн по их частотному спектру;
• в преобразовании поляризации волн;
• в изменении фазовой структуры волн.

Дифракционные эффекты зависят от соотношения между длиной волны и характерным размером неоднородностей среды либо неоднородностей структуры самой волны. Наиболее сильно они проявляются при размерах неоднородностей сравнимых с длиной волны. При размерах неоднородностей существенно превышающих длину волны (на 3-4 порядка и более), явлением дифракции, как правило, можно пренебречь. В последнем случае распространение волн с высокой степенью точности описывается законами геометрической оптики. С другой стороны, если размер неоднородностей среды много меньше длины волны, то в таком случае вместо дифракции часто говорят о явлении рассеяния волн.

Наиболее хорошо изучена дифракция электромагнитных (в частности, оптических) и акустических волн, а также гравитационно-капиллярных волн (волны на поверхности жидкости).

Интерференция света - Для осуществления интерференции света необходимо получить когерентные световые пучки, для чего применяются различные приёмы. Интерференция световых волн – сложение двух волн, вследствие которого наблюдается устойчивая во времени картина усиления или ослабления результирующих колебаний в различных точках пространства. В природе часто можно наблюдать радужное окрашивание тонких плёнок (мыльные пузыри, масляные плёнки на воде, оксидные плёнки на металлах), возникающее в результате интерференции света, отражённого двумя поверхностями плёнки. Интерференция света. Мыльные пузыри…))).

Дифракция - Рис. 7.4. Содержание лекции: Лекция 7. Френель исключил возможность возникновения. В центре наблюдается светлое пятно. Тема: ДИФРАКЦИЯ. Сегодня: четверг, 25 августа 2011 г. Обратите внимание на то, что за пределами тени наблюдаются светлые и темные полосы. Рассмотрим теперь дифракцию более подробно. Рис. 7.1.

Дифракция света - Посмотрите на поверхность лазерного диска. Что вы видите? Разрешающая способность оптических приборов. Дифракция на круглом отверстии. Спасибо за внимание! Цели урока: Цвета тонких плёнок. Итоги урока: Юнг впервые определил длины волн световых лучей разного цвета. - нарушение закона прямолинейного распространения волн. План урока: Применение интерференции. Проявление в природе.? =?. Объясните.

Дифракция и интерференция света - Е.?мах = 2k.?/2. Наблюдение интерференции: «кольца» Ньютона. Опыт Юнга 1802 год.?мin = (2k+1).?/2. Когерентные волны.?1 =?2. Наблюдение интерференции в тонких плёнках. Наблюдение интерференции. Сложение волн волн на поверхности жидкости. Результат сложения волн зависит.

Интерференция и дифракция - Френель объединил принцип Гюйгенса с идеей интерференции вторичных волн. А) от тонкой проволочки; б) от круглого отверстия; в) от круглого непрозрачного экрана. Темные и светлые пятна. Просветление оптики n(плёнки)<n(стекла). Интерференционная картина возникает только при сложении согласованных (когерентных) волн. Применение интерференции. Каждая точка волновой поверхности является источником вторичных сферических волн. Дифракция – явление огибания волнами препятствий.

Интерференция и дифракция

В результате возникает интерференционная картинка в виде чередующихся светлых и темных полос. В 19 веке считалось, что опыты по интерференции являются неопровержимым свидетельством волновой природы света (при прохождении пучка классических частиц через два отверстия в экране интерференционной картины, очевидно, возникать не может). Другим примером сложения колебаний является интерференция в тонких пленках (метод деления волнового фронта), при которой складываются электромагнитные волны, отразившиеся от двух поверхностей (рис. 18 4). В зависимости от соотношения между толщиной пленки и длиной волны излучения наблюдается усиление или ослабление цвета. При освещении белым светом (смесь с различными длинами волн) возникает зависящая от толщины цветная окраска пленки (например, радужные разводы на пятне нефти в воде). Описанный способ окраски используется в природе: пестрая расцветка крыльев бабочек обусловлена не наличием красящего пигмента, а интерференцией света в тонких прозрачных чашуйках крыльев. В технике интерференционные покрытия используются для создания зеркал с высоким коэффициентом отражения (“диэлектрические зеркала”) и для просветления оптики (гашения волн, отраженных от многочисленных поверхностей линз сложных объективов). Интерфереметрические измерения. Высокая чувствительность наблюдаемой картины распределения интенсивностей к разности хода интерферирующих пучков лежит в основе целого класса сверх точных приборов, называемых интерферометрами. На рис. 18 5 изображен интерферометр Майкельсона, использованный в решающих экспериментах по проверке постулата о постоянстве скорости света. В приборе сравниваются фазы двух волн, распространяющихся во взаимно перпендикулярных плечах интерферометра. В зависимости от разности хода наблюдается усиление или ослабление света на выходе прибора. Этот прибор может использоваться для прицезионных измерение длины: при перемещении зеркала вдоль измеряемого объекта подсчет "миганий" интерференционной картины позволяет определить длину пройденного пути с точностью до четверти длины волны источника света (около 100 нм). Другим "впечатляющим" применением интерферометра является измерение сверх-малых скоростей движения (несколько сантиметров в год): сползание ледников, дрейф материков и т.д. Поскольку время распространения света в плечах интерферометра зависит не только от их длин, но и от показателя преломления прозрачной среды, с помощью интерференции можно производить точный анализ наличия малых химических примесей в веществе, вызывающих изменеие показателя преломления. Голография нашла применение не только в производстве изопродукции, но и в современной науке и технике. В отличии от фотографии, на которой осуществляется запись распределения интенсивности на плоскости изображения, создаваемого на пластинке методами геометрической оптики, голограмма сохраняет информацию не только об интенсивности слагающих электромагнитное поле волн, но и их фазе. Это позволяет практически полностью восстанавливать электромагнитное поле, создаваемое голографируемым объектом и вызывать зрительное ощущение реального объемного тела.

Дата добавления: 2014-01-07