Практикум по курсу общей физики по специальностям "География", "Природопользование", "Геоэкология". Миловидова С.Д - 73 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

73
Ц вет
светофильтра
Номер
кольца
Отсчет r, мм
λ, мм
РАБОТА № 13(9)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПРИ ПОМОЩИ
ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ
Приборы и принадлежности: гониометр , плоская
дифракционная решетка, осветитель со светофильтрами.
Краткая теория
Явление дифракции света состоит в отклонении световой волны от
прямолинейного распространения. Дифракция происходит, когда световые
лучи встречают на своё м пути какое- либо препятствие, но особенно
отчетливо она обнаруживается в тех случаях , когда размеры огибаемых
непрозрачных экранов или отверстий , через которые проходят лучи,
настолько малы , что являются соизмеряемыми с длиной световой волны .
При использовании белого света дифракционная картина
приобретает радужную окраску.
Дифракционная картина возникает в результате наложения
( интерференции) вторичных волн, поэтому ей присущи типичные для
интерференции черты - неравномерное распределение энергии в
пространстве. В одних местах интенсивность света - больше, в других
меньше. Таким образом , в подвергшейся дифракции световой волне по
отношению к падающей происходит перераспределение интенсивности
света .
Рассмотрим явление дифракции от одной узкой прямоугольной
щели . Пусть плоская монохроматическая волна падает перпендикулярно
на экран, в котором имеется длинная узкая щель шириной α (рис.1). Когда
фронт волны дойдет до щели и займет положение AB, то все его точки,
согласно принципу Гюйгенса , являются новыми
источниками вторичных элементарных волн.
Эти волны распространяются в пространстве за
щелью во всех направлениях .
Рассмотрим волны , которые
распространяются от плоскости AB в
направлении, составляющим с первоначальным,
некоторый угол ϕ . Если на пути этих лучей
поставить линзу , параллельную плоскости AB,
то, как показано на рис. 1, эти параллельные
лучи после преломления сойдутся в некоторой
точке М в фокальной плоскости линзы .
Располагая в этой фокальной плоскости
экран Е, можно на нем наблюдать результат
интерференции для волн, распространяющихся
a
А
ϕ
С
В
λ/2
М
Рис.1 
                                           73
Ц вет                Н омер       О тсчет               r, мм           λ, мм
светофильтра         к ольца


                               РА Б ОТА № 13(9)
   О П Р Е ДЕ Л Е Н И Е ДЛ И Н Ы С В Е ТО В О Й В О Л Н Ы П Р И П О М О Щ И
                      ДИ Ф Р А КЦ И О Н Н О Й Р Е Ш Е ТКИ
            П риборы        и    прина длеж ности:      гониометр,      плоск а я
дифра к ционна яреш етк а , осветитель со светофильтра ми.

                                  К раткаятеория
        Явление дифра к ции света состоит в отк лонении световой волны от
прямолинейного ра спростра нения. Д ифра к ция происходит, к огда световы е
лу чи встреча ю т на своём пу ти к ак ое-либо препятствие, но особенно
отчетливо она обнару ж ива ется в тех слу ча ях, к огда ра з         меры огиба емы х
непроз   рачны х эк ра нов или отверстий, через к оторы е проходят лу чи,
на стольк о ма лы , что являю тсясоиз     меряемы ми с длиной световой волны .
        П ри использ    ова нии белого света дифра к ционна я к артина
приобрета етра ду ж ну ю ок ра ск у .
        Д ифрак ционна я к а ртина воз       ник а ет в рез     у льта те на лож ения
(интерференции) вторичны х волн, поэтому ей прису щ и типичны е для
интерференции черты - нера вномерное ра спределение энергии в
простра нстве. В одних места х интенсивность света - больш е, в дру гих
меньш е. Т а к им обра з ом, в подвергш ейся дифрак ции световой волне по
отнош ению к пада ю щ ей происходит перера спределение интенсивности
света .
        Ра ссмотрим явление дифрак ции от одной у з              к ой прямоу гольной
щ ели. П у сть плоск а я монохроматическ а я волна па дает перпендик у лярно
на эк ра н, вк отором имеетсядлинна яу з      к а ящ ель ш ириной α (рис.1). К огда
фронт волны дойдет до щ ели и з          а ймет полож ение AB, то все его точк и,
                              согла сно принципу Г ю йгенса , являю тся новы ми
                              источник а ми вторичны х элемента рны х волн.
     А           В            Эти волны ра спростра няю тся в прос        aтра нстве з   а
                              щ елью во всех на пра влениях.
           С        λ/2               Ра ссмотрим             волны ,          к оторы е
    ϕ                         ра спростра няю тся от              плоск ости AB в
                              на пра влении, соста вляю щ им с первонача льны м,
                              нек оторы й у гол ϕ. Е сли на пу ти этих лу чей
                              поста вить линз     у , па ра ллельну ю плоск ости AB,
                              то, к а к пок а за но на рис. 1, эти па ра ллельны е
                              лу чи после преломления сойду тся в нек оторой
  М                           точк е М вфок а льной плоск ости линз         ы.
                                      Ра спола га я в этой фок а льной плоск ости
                              эк ра н Е , мож но на нем на блю да ть рез          у льта т
       Рис.1                  интерференции для волн, ра спростра няю щ ихся

Страницы