Файл: Измерение радиуса кривизны линзы методом интерференционных колец ньютона.docx
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 267
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
интерференционный максимум (m – порядок интерференционного максимума).
Если же оптическая разность хода D равна полуцелому числу длин волн l 0, т.е. то колебания, возбуждаемые в точке М обеими волнами, будут происходить в противофазе, и в точке М будет наблюдаться интерференционный минимум (m – порядок интерференционного минимума).
Оптическая разность хода (∆) – это разность оптических путей двух интерферирующих лучей от точки их раздвоения до экрана или другого объекта, где создается интерференционная картина.
∆= ±???? ∙ ????????, (m= 0, 1, 2, …) – условие максимума
????
???? = ± (???? + ????) ∙ ???? , (m= 0, 1, 2, …) – условие минимума
4 Почему в данной установке существует интерференция, ведь лампа накаливания испускает некогерентные электромагнитные волны?
Ответ: Нить лампы накала, как точечный источник излучает сферический фронт волны, возникает неравномерность подсветки по краям, от этого интерференция, пластина отфильтровывает, преобразуя сферический в плоский фронт, для согласования с объективом микроскопа.
5 Пользуясь формулой (14), объясните последовательность чередования цветов в спектре произвольного порядка, полученного в п. 4.2.2.
Ответ: Более короткие волны отклоняются сильнее, поэтому видно чередование интерференционных максимумов от центра к краю. Так линия красного цвета располагаться дальше от центра дифракционной картины по сравнению с линией фиолетового цвета в максимуме любого порядка . Дифракционный спектр симметричен относительно центрального максимума. Значение длины волн по максимумам первого и второго порядка одного и того же цвета практически равны.
Решение задачи:
Вариант № 14.
Основываясь на рисунке 12 найти длину волны света, падающего на пленку, если показатель преломления пленки равен 1,5; толщина пленки 100 мкм, пленка в отраженном свете окрашена. Все должно быть подробно объяснено и выведено.
Д
ано: n = 1,5 Решение:
d = 100 мкм
λ - ?
Интерференция в тонких плёнках — явление, которое возникает в результате разделения луча света при отражении от верхней и нижней границ тонкой плёнки. В результате возникают две световые волны, которые могут интерферировать.
Луч света длиной волны λ, распространяющийся в воздушной среде с показателем преломления n1, при падении на поверхность плёнки с показателем преломления n2 > n1 разделится на два луча. Часть отражается на верхней поверхности, а часть входит в вещество пленки. Вошедший луч достигает нижней границы, затем отражается от неё и выходит в воздушную среду когерентным с первым лучом. В силу условия когерентности двух лучей, наблюдается интерференционная картина, которая определяется оптической разностью хода между интерферирующими лучами:
Слагаемое
учитывает изменение фазы волны при отражении от более оптически плотной среды, то есть от среды с большим показателем преломления. Множитель n учитывает уменьшение скорости света в среде.
Два луча дадут максимум, если
и минимум, если 
.
Если пленка черная, значит, имеет место, минимум, записываем нужные условия:
Находим показатель длины волны света
:
Длина волны — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе
нм
Ответ:
= 300 нм
Если же оптическая разность хода D равна полуцелому числу длин волн l 0, т.е. то колебания, возбуждаемые в точке М обеими волнами, будут происходить в противофазе, и в точке М будет наблюдаться интерференционный минимум (m – порядок интерференционного минимума).
Оптическая разность хода (∆) – это разность оптических путей двух интерферирующих лучей от точки их раздвоения до экрана или другого объекта, где создается интерференционная картина.
∆= ±???? ∙ ????????, (m= 0, 1, 2, …) – условие максимума
????
???? = ± (???? + ????) ∙ ???? , (m= 0, 1, 2, …) – условие минимума
4 Почему в данной установке существует интерференция, ведь лампа накаливания испускает некогерентные электромагнитные волны?
Ответ: Нить лампы накала, как точечный источник излучает сферический фронт волны, возникает неравномерность подсветки по краям, от этого интерференция, пластина отфильтровывает, преобразуя сферический в плоский фронт, для согласования с объективом микроскопа.
5 Пользуясь формулой (14), объясните последовательность чередования цветов в спектре произвольного порядка, полученного в п. 4.2.2.
Ответ: Более короткие волны отклоняются сильнее, поэтому видно чередование интерференционных максимумов от центра к краю. Так линия красного цвета располагаться дальше от центра дифракционной картины по сравнению с линией фиолетового цвета в максимуме любого порядка . Дифракционный спектр симметричен относительно центрального максимума. Значение длины волн по максимумам первого и второго порядка одного и того же цвета практически равны.
Решение задачи:
Вариант № 14.
Основываясь на рисунке 12 найти длину волны света, падающего на пленку, если показатель преломления пленки равен 1,5; толщина пленки 100 мкм, пленка в отраженном свете окрашена. Все должно быть подробно объяснено и выведено.
Д
ано: n = 1,5 Решение:d = 100 мкм
λ - ?
Интерференция в тонких плёнках — явление, которое возникает в результате разделения луча света при отражении от верхней и нижней границ тонкой плёнки. В результате возникают две световые волны, которые могут интерферировать.
Луч света длиной волны λ, распространяющийся в воздушной среде с показателем преломления n1, при падении на поверхность плёнки с показателем преломления n2 > n1 разделится на два луча. Часть отражается на верхней поверхности, а часть входит в вещество пленки. Вошедший луч достигает нижней границы, затем отражается от неё и выходит в воздушную среду когерентным с первым лучом. В силу условия когерентности двух лучей, наблюдается интерференционная картина, которая определяется оптической разностью хода между интерферирующими лучами:
Слагаемое
учитывает изменение фазы волны при отражении от более оптически плотной среды, то есть от среды с большим показателем преломления. Множитель n учитывает уменьшение скорости света в среде.Два луча дадут максимум, если
и минимум, если .Если пленка черная, значит, имеет место, минимум, записываем нужные условия:
Находим показатель длины волны света
:
Длина волны — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе
нмОтвет:
= 300 нм