До уроку «Інтерференція світла, її застосування в техніці»

Охотник Галина Григорівна, вчитель фізики КЗ «СЗШ № 23» Кам'янської міської ради

Фізика, 11 клас

До уроку «Інтерференція  світла,  її  застосування  в  техніці»  

Інтерференція – явище додавання двох хвиль з однаковою довжиною, внаслідок чого спостерігається стійка в часі картина посилення або послаблення результуючих світлових коливань у різних точках простору.

Накладання – це процес, а інтерференція – результуюче явище, а також, що звичайні світлові хвилі при накладанні не взаємодіють (принцип суперпозиції).

Для спостереження інтерференції необхідно мати когерентні світлові промені, тобто такі, що мають однакову частоту і  сталу різницю фаз.

Такі промені дістають поділом пучка

світла від одного і того самого джерела на два промені або використовуючи лазери.

Умова інтерференційних максимумів:l n

Умова інтерференційних мінімумів:l 2n1^

2

                                                                                                                    l     –     різниця    ходу    двох    хвиль,    які

збуджують коливання в даній точці;  – довжина

хвилі; n – 0, 1, 2, 3,...

Приклади спостереження  інтерференції  хвиль:  Виникнення кольорових  тонких  плівок;

                                   Виникнення кілець  Ньютона.

Явище інтерференції дуже широко використовується в техніці (контроль якості обробки поверхні, збільшення прозорості оптичного скла ― просвітлення оптики, інтерферометри).

Задача 1. Як пояснити райдужні смуги, що спостерігаються в тонкому шарі гасу на поверхні води?  Відповідь:  райдужні смуги в тонкій плівці (тонкий шар гасу) виникають в результаті інтерференції світлових хвиль, відбитих від верхньої та нижньої межі плівки.

Хвиля, відбита від нижньої межі, відстає по фазі від хвилі, відбитої від верхньої межі. Величина цього відставання залежить від товщини плівки та від довжини світлової хвилі. Внаслідок інтерференції буде відбуватись послаблення хвиль одних кольорів та підсилення інших. Тому місця плівки, що мають різну товщину, будуть мати різний колір.

Задача 2.   У деякій точці простору перетинаються когерентні хвилі з різницею ходу 2,8 мкм. Який результат інтерференції в цій точці, якщо довжина хвилі 560 нм?

Дано:                                                                     Розв’язання:

d  2,8мкм  2,810^6 м _d _{ x}^

2

₁ ₂  560нм  560 10^9 м  5,610^7 м x _^2d



22,810^6 м  х? x        5,610_7 м 10

10 – парне  число

Відповідь: у  точці  А  спостерігається  максимум  інтерференційної  картини.