Презентація на тему «Інтерференція світла» (варіант 5)

Інтерференція світла
Учениці 11Б класу
Безгачевої Ірини

Інтерференція світла – досвід Юнга
Інтерференція світла - перерозподіл інтенсивності світла в результаті накладення (суперпозиції) декількох когерентних світлових хвиль. Це явище супроводжується чергуються в просторі максимумами і мінімумами інтенсивності. Її розподіл називається інтерференційної картиною.

Історія відкриття
Вперше явище інтерференції було незалежно виявлено Робертом Бойл (1627-1691 рр..) та Робертом Гуком (1635-1703 рр..). Вони спостерігали виникнення різнобарвною забарвлення тонких плівок (інтерференційних смуг), подібних масляним або бензиновим плямам на поверхні води. У 1801 році Томас Юнг (1773-1829 рр..), Ввівши "Принцип суперпозиції", першим пояснив явище інтерференції світла, ввів термін "інтерференція" (1803) і пояснив "квітчасті" тонких плівок. Він також виконав перший демонстраційний експеримент зі спостереження інтерференції світла, отримавши інтерференцію від двох щілинних джерел світла (1802); пізніше цей досвід Юнга став класичним.

Історія відкриття
Вперше явище інтерференції було незалежно виявлено Робертом Бойл (1627-1691 рр..) та Робертом Гуком (1635-1703 рр..). Вони спостерігали виникнення різнобарвною забарвлення тонких плівок (інтерференційних смуг), подібних масляним або бензиновим плямам на поверхні води. У 1801 році Томас Юнг (1773-1829 рр..), Ввівши "Принцип суперпозиції", першим пояснив явище інтерференції світла, ввів термін "інтерференція" (1803) і пояснив "квітчасті" тонких плівок. Він також виконав перший демонстраційний експеримент зі спостереження інтерференції світла, отримавши інтерференцію від двох щілинних джерел світла (1802); пізніше цей досвід Юнга став класичним.

Інтерференція світла в тонких плівках
Отримати стійку інтерференційну картину для світла від двох розділених у просторі і незалежних один від одного джерел світла не так легко, як для джерел хвиль на воді. Атоми випускають світло цугамі дуже малої тривалості, і когерентність порушується. Порівняно просто таку картину можна отримати, зробивши так, щоб інтерферувати хвилі одного і того ж цуга . Так, інтерференція виникає при поділі первинного променя світла на два промені при його проходженні через тонку плівку, наприклад плівку, що наноситься на поверхню лінз у просвітлених об'єктивів. Промінь світла, проходячи через плівку товщиною  , Відіб'ється двічі - від внутрішньої та зовнішньої її поверхонь. Відбиті промені будуть мати постійну різницю фаз, рівну подвоєній товщині плівки, отчого промені стають когерентними і будуть інтерферувати. Повне гасіння променів відбудеться при  , Де  - довжина хвилі. Якщо  нм, то товщина плівки дорівнює 550:4 = 137,5 нм.
Промені сусідніх ділянок спектра по обидві сторони від  нм інтерферують не повністю і тільки послаблюються, від чого плівка набуває забарвлення. У наближенні геометричної оптики, коли є сенс говорити про оптичної різниці ходу променів, для двох променів
 - Умова максимуму;
 - Умова мінімуму,
де k = 0,1,2 ... і  - оптична довжина шляху першого і другого променя, відповідно.
Явище інтерференції спостерігається в тонкому шарі несмешивающихся рідин ( гасу або масла на поверхні води), в мильних міхурах, бензині, на крилах метеликів, в кольорах мінливості, і т. д.

Інтерференція в тонкій плівці. Альфа - кут падіння, бета - кут відбиття, жовтий промінь відстане від оранжевого, вони зводяться оком в один і інтерферують.

Кільця Ньютона
Іншим методом одержання стійкої інтерференційної картини для світла служить використання повітряних прошарків, засноване на однаковій різниці ходу двох частин хвилі: однієї - відразу відбитої від внутрішньої поверхні лінзи і інший - що пройшла повітряний прошарок під нею і лише потім відбилася. Її можна отримати, якщо покласти плосковипуклой лінзу на скляну пластину опуклістю вниз. При освітленні лінзи зверхумонохроматичним світлом утворюється темна пляма в місці достатньо щільного зіткнення лінзи і пластинки, оточене чергуються темними і світлими концентричними кільцями різної інтенсивності. Темні кільця відповідають інтерференційним мінімумам, а світлі - максимумів, одночасно темні і світлі кільця є ізолініями рівної товщини повітряного прошарку. Вимірявши радіус світлого або темного кільця і ​​визначивши його порядковий номер від центру, можна визначити довжину хвилі монохроматичного світла. Чим крутіше поверхню лінзи, особливо ближче до країв, тим менше відстань між сусідніми світлими або темними кільцями

Виникнення кілець Ньютона. Хвиля 2 відстане від хвилі 1

Видео