3. Интерференция света в природе, применение ее в технике.

Явление интерференции наблюдается в окружающей нас жизни и применяется в технике – интерферометры, предназначенные для измерения длины световой волны, определения показателя преломления газов, для оценки качества обработки поверхностей металлов и других изделий.

4. Дифракция света. Дифракционная решетка.

Дифракцией называется явление отклонения волны от прямолинейного распространения при прохождении через малые отверстия и огибания волной малых препятствий.

Условие проявления дифракции: Размеры препятствий (отверстий) должны быть меньше или соизмеримы с длиной волны (d<λ).

Открыто явление дифракции в середине XVIIв. итальянским священником, физиком и астрономом Гримальди. Объяснил его в 1803г. английский физик Юнг, а первую теорию дифракции создал Френель в 1815-1818гг. На основе волновых представлений Френель дополнил принцип Гюйгенса идеей об интерференции вторичных волн.

Дифракция света – огибание световыми волнами границы непрозрачных тел и проникновение света в область геометрической тени.

Получаемая в результате дифракции картина представляет собой чередование максимумов и минимумов освещенности.

Если на пути параллельного светового пучка расположено круглое препятствие (круглый диск, шарик или круглое отверстие в непрозрачном экране), то на экране, расположенном на достаточно большом расстоянии появляется система чередующихся светлых и темных колец. Если препятствие имеет линейный характер (щель, нить, край экрана), то на экране появляется система параллельных дифракционных полос.

Дифракционная решетка представляет собой большое количество узких параллельных щелей, имеющих одинаковую ширину «а» и одинаковые промежутки между ними «b». Расстояние называется постоянной (или периодом) решетки.

Интерференционный максимум наблюдается под углом φ, определяется условием:

,

где k – порядок максимума (целое число);

λ – длина волны света.

Дифракционная решетка разлагает падающий свет непосредственно в зависимости от длин волн. В результате красные лучи, имеющие большую длину волны, отклоняются дифракционной решеткой сильнее, чем фиолетовые лучи.

При неизменной ширине щели максимумы света различной длины волны приходятся на различные углы. Если щель освещается белым светом, то нулевой (центральный) максимум – белый. По обе стороны от нулевого максимума располагаются цветные максимумы первого порядка.

Красный свет (λ=0,76мкм) отклонится на больший угол, чем фиолетовый (λ=0,4мкм). Между ними расположатся остальные цвета спектра.

5. Поляризация света.

Поляризацией света называется совокупность явлений волной оптики, в которых проявляется поперечность электромагнитных волн.

Естественный свет представляет собой электромагнитную волну, то есть совокупность двух поперечных взаимно перпендикулярных волн – электрической (образованной колебанием вектора напряженности электрического поля и магнитной (образованной колебанием вектора магнитной индукции ) идущих вдоль обшей прямой, называемой световым лучом.

Электромагнитная световая волна называется поляризованной или, точнее, плоско поляризованной, если направления колебаний векторов и в этой волне строго фиксированы и лежат в определенных плоскостях.

Поляризаторы (поляроиды и кристаллы турмалина) обладают способностью пропускать световые волны с колебаниями, лежащими только в одной плоскости.

Поляроиды используются в автотранспорте для защиты водителей от слепящего действия фар встречных машин.

Поляриметры – приборы для определения концентрации растворов оптически активных веществ.