Добавил:

vadikbee ИВТ (советую зайти в "Несортированное") Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный исследовательский университет «МИЭТ»

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Lec3

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.11.2024

Размер:

1.07 Mб

Скачать

☆

1 / 21 2 > Следующая >>>

Ди

и ли а «Физика. О

ика. А

м а

изика»

М д л

2.2 В л

ва

и ква

ва

ика

Лек и

3. И

е е

ве а

и :

ин е

е ен

волн,

коге ен но

и е ка

азно

ода,

азно

аз

колебаний,

и ина

ин е

е ен ионной

оло

авного наклона,

оло

авной ол

ин .

План лек ии

1. Ин е

е ен и

волн. П ин и

ози ии дл

волн. Коге ен н

е волн .

Ин е

е ен и

ве а о

дв

о е н

о ников.

П о

е ин е

е ен ионн

ем .

Поло

авного наклона и

авной

ол

ин

. О

ажение о

онки

ленок и

ло ко а аллел н

ла

инок. Кол

а Н

она. Ин е

е оме .

К а к е

де жа ие

1. И е е е и в л . П и и

зи ии дл в л . К ге е

в л .

Волнов

вой

ва

ве а

наиболее

е ливо

обна

жива

еб

ин е

е ен ии и ди

ак ии. Э и

влени

а ак е н

дл

волн л

бой

и од

авни ел но

о набл

да

на о

е дл

волн на

ове

но

и вод

или дл

зв ков

волн. Набл

да

же ин е

е ен и

и ди

ак и

ве ов

волн можно

ли

и о

еделенн

лови

. Све , и

каем

й об

н ми (нелазе н

ми)

о никами,

не

вае

ого моно

ома и е ким. По

ом

дл

набл

дени

ин е

е ен ии

ве

одного и

о ника н жно

аздели

на два

ка и за ем

наложи

г на д

га. С

ие

е имен ал н

е ме од

ол

ени

коге ен н

ков из одного

ве ового

ка можно

аздели на два кла

а.

В ме оде делени

волнового фронта

ок

кае

на

име ,

е ез два

близко

оложенн

о ве

в не

оз а ном

к ане.

Такой ме од

игоден

ли

и до

а о но мал

азме а

о ника.

В д

гом ме оде

ок дели

на одной или не кол ки

а и но о

ажа

и ,

и но

ка

ове

но

Э о

метод делени

амплитуды може

имен

женн

о ника .

Е ли

волн одинаков

е,

о зави имо

в емени б де

едел

ол ко

азно

на ал н

аз колебаний M01 (t) и M02 (t) ,

кажда

из ко о

волна

незави им

о ников

айн

м (

ао и н

м)

об азом мен е

во

в емени. Е ли

да

каким либо об азом

огла ова

колебани

ак,

об

азно

не

зави ела

в емени, или медленно

мен ла

во

в емени,

ин ен ивно

ез л

ей волн

же не б де

авна

мме ин ен ивно

ей

ада

волн и можно за и а

I1 I2 2

¢cosG ² .

I1I2

Такие « огла ованн

е»

азе волн

наз

ва

когерентными.

Таким об азом, две волн

б д

коге ен н

ми,

е ли лагаемое

¢cosG ² ,

I1I2

ва

ее

е е а

еделение ин ен ивно

и в

ан

ве, не об а

ае

н л .

Коге ен н

ми

вл

на

име ,

одинаково

ол

изованн

е волн

е ли и

одинаков

азно

на ал н

аз не зави и

в емени.

Так как

на ал на

аза каждого

га волн –

айна

нк и

в емени, о дл

ол

ени

коге ен н

колебаний

необ одимо как- о

аздели

одн

ве ов

волн

о ника

на

две,

огда

азно

на ал н

аз б де

авна

н л .

Знак

еднени

можно

и за и а

I1 I2 2

cosG ,

I1I2

где G k x

Z x

Zn x

'l .

Вели ин

можно

ма

ива

как

азно

о ний,

ойденн

волнами о

о ника до

ме

а в

е и.

азно

множенн

на

оказа ел

еломлени

ед ,

наз

ва

и е кой азно

ода 'l

n x

а G

'l -

азно

аз

в момен

е и. Таким об азом,

в зави имо

и о

азно

аз или,

оже

амое,

зави имо

азно

ода ин ен ивно

азли н

о ка

ан

ва може

измен

минимал ного зна ени

Imin

I1 I2 2

I1I2

оо ве

его G

S 2Sm до мак имал ного зна ени

Imax

I1 I2 2

I1I2

оо ве

его G

2Sm . Зде

елое и ло m

0,r1,r2,... .

Явление,

и ко о ом в неко о

о ка

ан

ва ин ен ивно

ве а

мен

ае

, а в неко о

вели ивае

о е

ои

оди

е е а

еделение

ин ен ивно

ез л

а е

ложени

волн,

наз

вае

е е

ией.

обла

и овме

ного

вовани

дв

коге ен н

волн

можно

набл да

ин е

е ен ионн

ка

ин

в виде

ве л

и менее ве л

(иногда -

емн

)

оло . Вели ина K , о едел ема

оо но

ением

KImax Imin Imax Imin

наз	вае		кон	а	но	оло .
2. И е е е и ве а дв							е	и	ик в.
Све о		дв	коге ен н			и о ников, на од и			на а	о нии d д г о
д	га,	адае		на	к ан, на	ко о ом набл		дае	и ема	ин е е ен ионн
оло . Ра			о ние о и о ников до				к ана	авно L .
Най и				коо дина
мак им мов и миним мов
ин ен ивно			и на		к ане и

ао ние межд ними.

Разно

ода

оо ве

в е

азно

аз

k 'l

'l . Из

лови

мак им ма

ин ен ивно

cosG 1

можно

най и

коо дина

xm , где б д

оложен

оло

наибол

ей ин ен ивно

и.

.1 С ема о а Юнга

2Sm или x

mO , m

0,r1,r2,r3,... .

Миним м

(

мн е

оло ) б д

а олага

ам, где cosG 1

и G = (2q+1)S,

о е

(2q 1) O ,

0, r1, r2, r3,...

Ра

о ние межд

дв м

ве л

ми или

мн ми оло ами

авл е :

вели ина

наз

вае

и иной

m 1

q 1

ин е

е ен ионной

оло .

Заме им,

о дл

о ек, к да волн

и од

азе,

олн е

ловие

2m O

о е

на длине 'l

клад

вае

ное

и ло

ол волн или

елое

и ло

волн.

П и ин е

е ен ии волн

илива

га.

о ка

набл

дае

мак им м ин ен ивно

и и

авн

ам ли

да волн

мма на

ам ли

да в 2

аза бол

е, а ин ен ивно

в 4

аза бол

е ин ен ивно

и каждой

из волн.

е о ка , к да волн

и од

о иво азе, и в

олн е

ловие

2q 1 O

о е

на

длине

клад

вае

не

ное

и ло

ол волн или

ол

елое

и ло волн, и волн

га

г д

га.

Из закона

анени

не гии

лед е ,

мен

ение

не гии в обла и

мн

оло

должно ком ен и ова

вели ением

не гии в обла

ве л

оло .Е ли I1

I2 ,

ез л

ин ен ивно

в ин е

е ен ионной ка

ине

о и

вае

ажением: I

cosG =2I (1 cosG )

2I (1 cos2S

x).

(См.

I I

и .2

еделение ин ен ивно

и)

Р .2

П овед нн

й а

ин е е ен ионной ка

ин

вл е

об им дл

многи

ин е

е ен ионн

ем,

ко о

вод

ва е

е е

дв

ге е

в.

3. П

ей

ие и

е е

е ем .

Ра

мо

им на

име е ( би

изма Ф енел (

и .3), бизе кала Ф енел

(

и .4),

билинза Бий

(

и .5).

Р .3

Р .4

Р .5

ДЕМОНСТРАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ (ПО ВЫБОРУ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ)

Компьютерна

программа «Интерференци »

илл

о новн

закон

ин е

е ен ии

ве ов

волн. М де

аз

зве

дв

ев е

е е

е е е

е : o

Ю га, б зе а а

Ф е е ,

е е

Ма е

а,

е е е

а а е

д .

П ед

мо

ена

возможно

изменени

а аме

ов

ин е

е ен ионн

ем, а

акже длин

волн

ве а.

На

и . 6

иведен вид

к ана в данной

ог амме. Ци

а 1

оо ве

в е

вид

ин е

е ен

ионной

ка

ин

г а

ик

еделени

ин ен ивно

и,

3 -

окно

измен ем

а аме ов

ин е

е ен ионной

ем .

НАПРИМЕР:

еме о

а Юнга

ог амма озвол е ,

мен

а аме

ем

: d

о ние межд

о никами (

ел ми)

S2 ,

L -

о ние о

елей до

к ана набл

дени

и длин

волн

O ,

леди

за изменением

и ин

ин е

е ен ионн

оло и ин ен ивно

и на

к ане.

4.	П л	ав	г акл		а и	ав й		л и . О аже ие	ки
ле	к и	л к	а аллел			ла	и	к.
К л а Н		а. И е е ме			.
Ра	мо им	о	ажение	моно		ома и е кого
ве а	длиной волн		O о	ла	инки	ол	иной h .

С ема о	ажени	оказана на		и .7 .
Све ова	волна,	ада	а	од	глом D ,		а и но
о ажае	о ве	ней	ове	но	и	ла	инки (л

1). По ле

еломлени и о

ажени

нижней

ове

но

ве а возв а

ае

об а но (л

2). Рез л

ложени

дв

аженн

волн можно набл

да

на

к ане Э,

ановленном в

окал ной

ло ко и линз

Л. Рол

линз

к ана може

олн

алик и

а ка

на

его глаза.

и е ка

азно

ода волн 'l

зави и о

гла D и о

ол

ин

h . На ина

о ки

делени

ада

его

а (

о ка А) на о

аженн

й и

еломленн

можно

о леди

од л

ей 1 и 2 и най и

азно

о одим

и е ки

ей

( азно

ода

'l )

до

ек

ей

ло ко

и BC . О

ло ко

до

к ана

и е кие

и одинаков

. По

ом 'l AD DC n ¨§ AB

O ¸·

где n

оказа ел

2 ¹

еломлени

ла

инки,

ено,

волна

ажении

ленки

вае

о е

ол волн

". Из геоме

ии

ода л

ей,

ол з

закон

еломлени

sin D nsinE ,

можно

ол

лед

ее в

ажение дл

азно

и е ки

ей волн 1 и 2,

и од

и на к ан:

2hn cosE O

где cosE

sin2 D

1 sin2 E

Каждой коо дина е

емной

оло

оо ве

в е

о еделенн

гол

адени

ве а

на

ла

инк

D .

По

ом

ин е

е ен ионн е

оло

ом

ае

наз

ва

ав

г а

а.

ДЕМОНСТРАЦИЯ		КОМПЬЮТЕРНОЙ	МОДЕЛИ ( м.	о и ание в	е).
Измен	а аме	ем , набл даем за	а еделением	ин ен ивно	и на
к ане)

Кольца Ньютона

аженном

ве е

ин е

е ен ионна

ка ина

вл е

ез л а ом

ложени

коге ен н

волн 1 и 2, о

аженн

е и е кой

ове

но

и линз

и о

ове

но

екл нной

ла

инки (

и .9). Ин ен ивно

и волн

име но

одинаков

ом

набл

дае

довол но

е ка

(кон

на )

ема

ве л

емн

коле .

ведем

о м л

дл

диаме

ов

емн

коле

она в о

аженном

ве е.

Темн

кол

а ади

а rm об аз

ме а ,

где

азно

ода

'lm

волн 2

авна

не е ном

и л

ол волн:

'lm # 2hm + / 2

R2 (R h )2

2Rh h 2

2Rh

, m

0,1,2,3,...

-дл

ади

ов

емн

ин е

е ен ионн

коле

mRO

Нона

RO(m

) - дл

ади

ов

ве л

ин е

е ен ионн

коле

она.

Каждой

коо дина е

xm,

.е.

каждой

емной

ин е

е ен ионной

оло е

(

емном

кол

), оо ве

в е

еделенна

ол ина возд

ной

о лойки

(клина) hm

од

ней.

По

ом

ин е

е ен ионн

е оло

ом

л ае

наз ва

ав

(

)

Дл набл

дени

как

оло

авного наклона,

ак и

оло

авной

ол

ин

можно

ол зова

интерферометр Майкельсона ( и .

10).

Ра

мо

им

ем

ин е

е оме

Майкел

она: з1

з2

зе кала.

Пол

оз а ное

зе кало

о е еб ено и

дели

на две

и – л

1 и 2. Л

1, о

ажа

з1

.10

о од

P , дае

1' ,

а л

2, о

ажа

з2

и далее о

P , дае

2' .

Пла

инки

одинаков

азме ам.

ави

дл

ком ен а ии

азно

ода в о ого л

а. Л

и 1' и 2'

коге ен н

и ин е

е и

Лек ионн

е демон

а ии

В де де

аз

аг

в де

(Дли ел но

в его

ил ма:

мин)

Интерференци .

Сложение

волн. Когерентность Ав о

ена и :

А.Сми нов

Кон

ан

д. из-ма .н.,

о е о Т.Д.

Ше ме го ,

к. из-ма .н.

Ю.Иванов,

к. из.-ма .н. С. Пен ков

Показ

ком

е н

демон

а ий

М де 1. О Ю га.

Ком

е на

модел

вл е

аналогом ин е е ен ионного о а Юнга.

Можно измен

длин

ве овой волн

λ и

о ние межд

ел ми d. На

ди

лее возникае

вели енном ма

абе ин е

е ен ионна

ка

ина и

еделение ин ен ивно

и на к ане.

.11

В нижнем окне в

ве ива

зна ени

гла ψ

одимо и л

ей на к ане и

и ина ин е

е ен ионн

оло .

М де 2. К

а Н

а.

Ком

е н

к е имен

вл е

аналогом ин е

е ен ионного о а

Нона. Можно измен


длин		волн		λ ве а		и
ади			к ивизн			R
ове		но	и	линз	.	На
к ане			возникае			в
вели енном				ма	абе
ка	ина		коле	Н	она	и
в	ве ивае			зна ение

ади а r1 е вого емного

кол

а.

.12

У еб

-ме

ди е кие ма е иал

в а

ли е а

Савел ев И. В.. К

об

ей

изики, кн. 4. – М.:

ООО «Изда ел

во

ел », ООО «Изда ел

во АСТ», 2006.

И. В. Савел ев. К

об

ей

изики, кн. 5. – М.:

ООО «Изда ел

во

ел », ООО «Изда ел

во АСТ», 2007.

И. Е. И одов. Волнов

о е

О новн

е закон

: У ебное о обие

дл

в зов.- М.: Бином. Лабо а о и

знаний, 2007.

И. Е. И одов. Зада и

об

ей

изике.

– М.:

ЗАО «Изда ел

во

БИНОМ», 2007.

И. Е. И одов. Кван ова

изика. О новн

е закон : У ебное о обие дл

в зов.- М.: Бином. Лабо а о и

базов

знаний, 2007.

1 / 21 2 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Теория_доки

#
23.11.2024580.27 Кб0Lec13.pdf
#
23.11.2024500.77 Кб0Lec14.pdf
#
23.11.2024535.38 Кб0Lec15.pdf
#
23.11.2024741.51 Кб0Lec16.pdf
#
23.11.2024863.29 Кб0Lec2.pdf
#
23.11.20241.07 Mб0Lec3.pdf
#
23.11.2024913.03 Кб0Lec4.pdf
#
23.11.20241.29 Mб0Lec5.pdf
#
23.11.2024762.36 Кб0Lec6.pdf
#
23.11.20241.08 Mб0Lec7.pdf
#
23.11.2024728.48 Кб0Lec8.pdf