Интерференция и дифракция света. Задачи

1.

Д/З.
1. Перечислите все факты, позволяющие считать
свет электромагнитной волной.
2. Назовите характерные черты явления дифракции
света. При каких условиях наблюдается это
явление?

2.

1. На дифракционную решетку перпендикулярно ее
поверхности падает свет. Второй дифракционный
максимум отклонен на 600. Определите длину волны
света, падающего на решетку. Период дифракционной
решетки равен 100 штрихов на 1мм.
Дано :
СИ
1 мм 0,001 м
5
d
0,00001 м 1 10 м
100
100
k 2
φ 60
λ ?
0

3.

Решение :
d sin k
5
0
d sin 1 10 м sin 60
k
2
3
5
1 10 м
5
1,7 10 м
2
2 5
4 6
0,425 10 м 4,25 10 м
6
Ответ : 4,25 10 м

4.

2. Период дифракционной решетки 0,019 мм. Третье
дифракционное изображение при освещении решетки
светом паров натрия оказалось расположено от
центрального изображения на расстоянии 15,3 см.
Расстояние от решетки до экрана 1,2 м. Определите длину
волны света паров натрия.
Дано :
СИ
5
d 0,019мм 0,000019м 1,9 10 м
k 3
2
b 15,3см 15,3 10 м
a 1,2м
?

5.

5
2
db 1,9 10 м 15,3 10 м
7
8,075 10 м
ka
3 1,2м
Ответ : 8,075 10 7 м

6.

3. Каков период дифракционной решетки, если
дифракционное изображение первого порядка
получено на расстоянии 2,8 см от центрального, а
расстояние от середины решетки до экрана 1,4 м.
Решетка освещена светом с длиной волны 0,4 мкм.
Дано :
СИ
6
7
λ 0,4 мкм 0,4 10 м 4 10 м
k 1
2
b 2,8см 2,8 10 м
a 1,4 м
d ?

7.

db
k
a
db k a
k a 1 4 10 7 м 1,4м
7
2
5
d
2
10
10
м
2
10
м
2
b
2,8 10 м
5
Ответ : d 2 10 м

8.

4.Две когерентные световые волны приходят в
некоторую точку пространства с разностью хода
2 мкм. Каков результат интерференции в этой
точке, если свет
а) фиолетовый =400 нм
б) красный =800 нм
Дано :
СИ
9
7
1 400нм 400 10 м 4 10 м
9
7
2 800нм 800 10 м 8 10 м
6
d 2мкм 2 10 м
Каков
результат
интерферен ции ?

9.

А)Проверим условие максимума для
фиолетового света:
d k
6
d 2 10 м
k
7
64 10 7 м
0,5 10 10 0,5 10 5
Условие максимума выполняется. На разности хода двух
волн помещается целое число длин волн, поэтому
происходит усиление света.
Ответ: а)результат интерференции света –усиление света.

10.

Б)Проверим условие максимума для красного
света:
d k
6
d 2 10 м
k
7
86 10 7м
0,25 10 10 0,25 10 2,5
Условие максимума не выполняется. На разности хода
двух волн помещается не целое число длин волн.

11.

Проверим условие минимума для красного
света.
d (2k 1)
2
6
2 d 2 2 10 м
2k 1
7
8
10
м
6
7
0,5 10 10 0,5 10 5
Происходит ослабление света, т.к. на разности хода двух
волн помещается нечетное число длин полуволн.
Ответ: б)результат интерференции света –ослабление
света.

12.

Факты, позволяющие считать свет
электромагнитной волной.
Свет – это электромагнитные волны, т.к. для света
характерно
1. явление дифракции
характерны только для
2. явление интерференции волновых процессов
3. явление поляризации
4. Скорость распространения электромагнитных
волн = скорости света в вакууме.
5. Световые волны поперечны. Электромагнитные
волны поперечны. Поперечность
электромагнитных волн является
доказательством электромагнитной природы
света.

13.

Характерные черты явления дифракции
света:
при дифракции свет заходит в область
геометрической тени препятствия и
вблизи этой тени наблюдается
чередование светлых и темных полос.
Условия наблюдения дифракции:
дифракция отчетливо наблюдается, если
размеры препятствий сравнимы с длиной
волны или велико расстояние от
препятствий до экрана.