Контрольні питання:
1. Що вам відомо про природу світла?
2. В чому полягає принцип Гюйгенса?
3. Які хвилі називають когерентними?
4.Яке явище називають інтерференцією?
5. Умови максимума та мінімума інтерференції.
6. Яке практичне застосування кілець Ньютона?
Література:
І.М. Кучерук, І.Т. Горбачук, П.П. Луцик Загальний курс фізики т.3, р.1,3, § 1 – 6.
Тема: Дифракція хвиль. План:
Поняття дифракції.
Дифракція Френеля.**
Дифракція Фраунгофера.*
Дифракційні решітки. Формула Брегга-Вульфа.*
Розділювальна здатність оптичних приладів.*
1. Дифракція – огинання хвилею перешкоди.
В однорідному середовищі світло поширюється прямолінійно. Але якщо середовище містить неоднорідності (отвори, щілини, вкраплення), то прямолінійність поширення порушується і спостерігається явище дифракції.
Умова дифракції:
,
де d - розміри перешкоди.
У всіх випадках замість чіткої границі між світлом і тінню спостерігається система темних і світлих смуг. Дифракційні явища в білому світлі супроводжуються появою кольорів: біле світло розкладаються в спектр – дифракційний.
2. Дифракція в непрямих променях (по Френелю), метод зон Френеля 1818р.
Метод зон Френеля полягає в наступному:
на хвильовому фронті проводять кругові
зони з загальним полюсом
,
їхні розміри такі, що різниця ходу світла
від країв сусідних зон кратна
проведені зони мають однакові площі, а
значить випромінюють світло однакової
інтенсивності.
Із
(1)
Із
(2)
(1)=(2)
(3)
тоді
(4)
або
Висновок:
в т.
, якщо відкрито непарна кількість зон;
інтенсивності, якщо відкрита одна зона;
має к фокусів;
отвір працює як лінза.
3. Дифракція в паралельних променях(по Фраунгоферу)
a
– ширина щілини,
- різниця ходу крайніх променів,
,
де
.
Якщо
- парне -
,
так як хвилі гасять одна одну,
- непарне -
,
умова
,
0,1,2,3.
4. Дифракційна решітка.
- формула Брегга - Вульфа
Типи решіток: пропускні, відбивні,
амплітудні, фазові, амплітудно-фазові, синосуїдальні
5. Розділювальна здатність оптичних приладів
- різниця довжин хвиль двох сусідніх
спектральних ліній.
Здібність оптичного приладу до розрізнення деталей обмежена хвильовою природою світла – це називається розділювальною здатністю.
Критерій Релея: два джерела вважаються роздільними, якщо на дифракційної картини від одного джерела накладається від другого.
Контрольні питання:
1. Що називають дифракцією? За яких умов вона виникає?
2.В чому полягає метод зон Френеля?
3.Запишіть формулу Вульфа – Брегга.
4. З якою метою застосовують дифракційні гратки?
5. Що називають роздільною здатністю оптичного приладу?
6. Яка відмінність між дисперсійним та дифракційним спектрами?
Література :
І.М. Кучерук, І.Т. Горбачук, П.П. Луцик Загальний курс фізики т.3, р.1,3, § 1 – 6.