Явление интерференции доказывает волновую природу

Где в жизни встречается интерференция?

Явление интерференции наблюдается в тонком слое несмешивающихся жидкостей (керосина или масла на поверхности воды), в мыльных пузырях, бензине, на крыльях бабочек, в цветах побежалости, и т. д.

Почему происходит интерференция света?

Интерфере́нция в тóнких 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.

Почему явление интерференции является доказательством волновой природы света?

Возникновение интерференционной картины,объясняется тем, что волны от щелей 1 и 2 до каждой точки P на экране проходят разные расстояния r1 и r2, и соответствующая этому разность фаз между ними определяет яркость точки Р.

Как возникают полосы равного наклона?

Итак, полосы равного наклона получаются при освещении пластинки постоянной толщины ( ) рассеянным светом, в котором содержатся лучи разных направлений. Полосы равной толщины наблюдаются при освещении пластинки переменной толщины (клина) ( ) параллельным пучком света. Полосы равной толщины локализованы вблизи пластинки.

Что такое полосы равного наклона?

Полосы равного наклона, система чередующихся светлых и тёмных полос, наблюдаемая при освещении прозрачного слоя постоянной толщины (плоскопараллельной пластинки) расходящимся или сходящимся пучком монохроматического света либо непараллельным пучком лучей более сложного строения, причём каждая полоса проходит через те .

Почему интерференционные полосы имеют форму колец?

Интерференционная картина в виде колец возникает при отражении света от двух поверхностей, одна из которых плоская, а другая имеет относительно большой радиус кривизны и соприкасается с первой (например, стеклянная пластинка и плосковыпуклая линза).

Что такое полосы равной толщины?

-расстояния между точками пересечения интерферирующих лучей с поверхностью плёнки. При достаточно малом зрачке наблюдат. прибора это условие выполняется и для протяжённого источника.

Почему кольца Ньютона это линии равной толщины?

Это означает, что вдоль какой-либо темной или светлой интерференционной полосы, образующейся на поверхности, толщина этой пластинки одна и та же. Полосы равной толщины локализованы на поверхности пластинки. При наблюдении в белом свете полосы будут окрашены так, что поверхность содержит все цвета радуги.

Почему полосы интерференции имеют вид концентрических окружностей?

При нормальном падении света на линзу интерференционные полосы имеют форму концентрических колец, при наклонном — эллипсов. Они получаются вследствие интерференции лучей, отраженных от верхней и нижней границ воздушной прослойки между линзой и стеклянной пластиной.

Что будет наблюдаться в центре кольца Ньютона?

При этом получается следующая картина: в центре — черное пятно, окруженное рядом концентрических светлых и черных колец убывающей ширины. При наблюдении в проходящем свете будет обратная картина: пятно в центре будет светлым, все светлые кольца заменятся темными и наоборот.

Что будет наблюдаться в центре если наблюдения проводить в проходящем свете?

Обычно для наблюдения колец Ньютона на выпуклую линзу с малой кривизной поверхности кладётся плоская хорошо отполированная стеклянная пластинка. . При наблюдении колец Ньютона в проходящем свете в центре картины будет видно светлое пятно, а при наблюдении в отраженном свете – как в данной работе – темное.

Почему в центре колец Ньютона в отражённом свете расположено тёмное пятно?

1) Почему в центре колец Ньютона в отраженном свете всегда темное пятно? 1. Из-за потери полуволны. В отражённом свете потеря полуволны происходит нечётное число раз и интерферирующие лучи гасят друг друга.

Почему центр колец Ньютона наблюдаемых в проходящем свете должен быть светлым?

Инженер-электромеханик. В центре всегда тёмное пятно. Чем дальше от центра, тем больше разность оптической длины лучей «1» и «2». Когда эта разность, делённая на половину длины волны, нечётная — получается светлое кольцо, когда чётная — тёмное.

Как изменится радиус колец Если вместо воздуха будет среда с другим показателем преломления?

Как видно из формулы, радиусы колец обратно пропорциональны показателю преломления среды, соответственно, при увеличении показателя преломления (у воздуха 1,003, у воды 1,333) радиусы колец будут уменьшаться.

Как выглядят кольца Ньютона в отраженном свете и проходящем свете?

представляют собой чередующиеся тёмные и светлые полосы. Светлые возникают в местах, где зазор вносит разность хода между прямым и дважды отражённым лучом (в проходящем свете) или между лучами, отражёнными от обеих соприкасающихся поверхностей (в отражённом свете), равную целому числу l.

Чем отличаются кольца Ньютона в отраженном и проходящем свете?

В тех местах, где в отраженном свете наблюдается максимум интерференции (светлые кольца), в проходящем свете наблюдается минимум (темные кольца). . Поэтому в проходящем свете интерференционная картина будет менее отчетливой и наблюдение проводят, как правило, в отраженном свете.

Как образуются кольца Ньютона?

Кольца Ньютона возникают, если направить свет на линзу, которая выпуклой стороной соприкасается с плоской поверхностью хорошо отполированной пластинки (рис. 1). При этом образуется воздушная прослойка между поверхностями линзы и пластинки, толщина которой d постепенно увеличивается от центра к краям.

Как с помощью колец Ньютона можно определить радиус кривизны линзы?

1 радиусы колец Ньютона (г) связаны с толщиной воздушного зазора (d) и радиусом кривизны линзы (R): г2 = R2 + (R — d)2= 2Rd — d2. Измеряя радиусы различных интерференционных колец в монохроматическом отраженном свете с известной длиной волны, можно определить радиус кривизны (R) сферической поверхности линзы.

Как изменятся кольца Ньютона при увеличении радиуса кривизны линзы?

Радиусы светлых колец Ньютона при постоянном радиусе кривизны линзы можно найти, воспользовавшись формулой: . Как видно из формулы, радиусы колец обратно пропорциональны показателю преломления среды, соответственно, при увеличении показателя преломления (у воздуха 1,003, у воды 1,333) радиусы колец будут уменьшаться.

Где локализованы кольца Ньютона?

Кольца Ньютона в отраженном свете — это разновидность полос равной толщины, локализованных в области соприкосновения плоской и сферической поверхностей. . Второе направление — это направление из центра сферической поверхности в точку прохождения сферической поверхности интерферирующими лучами.

Чем объясняется что при освещении белым светом Каждое кольцо представляет собой спектр?

При освещении щелей белым светом интерференционные полосы расщепляются в спектр. Это связано с тем, что условие максимума интерференции для разных длин волн (разных цветов) выполняется в разных точках экрана. . Вообще говоря, интерференцию можно наблюдать и по другую сторону пленки, т. е.

Какие волны можно считать когерентными?

Волны называются когерентными, если они имеют одинаковую частоту и постоянную во времени разность фаз.

Что такое когерентные источники света?

Когерентность. Два источника называются когерентными, если они имеют одинаковую ча- стоту и постоянную, не зависящую от времени разность фаз. Волны, возбуждаемые такими источниками, также называются когерентными. Итак, рассматриваем два когерентных источника S1 и S2.

В чем состоит явление интерференции света приведите примеры?

Явление интерференции наблюдается в тонком слое несмешивающихся жидкостей (керосина или масла на поверхности воды) , в мыльных пузырях, бензине, на крыльях бабочек, в цветах побежалости( рисунок на бритве, побывавшей в пламени), и т. д.

Что называется интерференцией света?

1. Какое явление называют интерференцией света? Интерференцией света называют явление сложения двух или нескольких световых волн, при которых в одних точках пространства происходит ослабление интенсивности света, а в других — усиление.

В чем заключается явление интерференции света?

Интерференция волн (лат. interferens, от inter — между + -ferens — несущий, переносящий) — взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких когерентных волн при их наложении друг на друга. Сопровождается чередованием максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) интенсивности в пространстве.

Что такое порядок интерференции?

Номер интерференционной полосы (от нулевой полосы) — это порядок интерференции. Для полосы с номером разность хода интерферирующих волн равна . Если шумит частота света, то шумит и длина волны, и число длин волн, которое укладывается на оптической разности хода для фиксированной точки экрана, и порядок интерференции .

Что называется апертурой интерференции чем она определяется?

Апертура (лат. apertura — отверстие) в оптике — характеристика оптического прибора, описывающая его способность собирать свет и противостоять дифракционному размытию деталей изображения. В зависимости от типа оптической системы эта характеристика может быть линейным или угловым размером.

Стоит почитать

Похожие вопросы

Источник

Явления интерференции и дифракции света служат доказательствами его волновой природы

Интерференцией волн называется явление наложения волн, при котором происходит их взаимное усиление в одних точках пространства и ослабление – в других. Постоянная во времени (стационарная) интерференционная картина возникает только при сложении волн равной частоты с постоянной разностью фаз. Такие волны и возбуждающие их источники называют когерентными.

Интерференция света — одно из проявлений его волновой природы, возникает, например, при отражении света в тонкой воздушной прослойке между плоской стеклянной пластиной и плосковыпуклой линзой (рис. 24а). В данном случае интерференция возникает при сложении когерентных волн 1 и 2, отразившихся от двух сторон воздушной прослойки. Эту интерференционную картину, имеющую вид концентрических колец (рис. 24б), называют кольцами Ньютона в честь И. Ньютона, впервые описал её и установил, что радиусы этих колец для красного света больше, чем для синего.

Считая, что свет – это волны, английский физик Т. Юнг, объяснил интерференцию света следующим образом. Падающий на линзу луч 0 после отражения от выпуклой её поверхности и преломления даёт начало двум отражённым лучам (1 и 2). При этом световые волны в луче 2 запаздывают по отношению к лучу 1 на Dj, и разность фаз Dj зависит от «лишнего» пути (разности хода, АBС на рис.24а), который прошёл луч 2, по сравнению с лучом 1. Очевидно, что, если Dj = nl, где n — целое число, то волны 1 и 2, складываясь, будут усиливать друг друга и, мы, смотря на линзу под эти углом, будем видеть яркое кольцо света данной длины волны. Наоборот, если

Dj =

где n — целое число, то волны 1 и 2, складываясь, будут гасить друг друга, и поэтому, смотря на линзу сверху под таким углом, мы будем видеть тёмное кольцо. Таким образом, интерференция волн приводит к перераспределению энергии колебаний между различными близко расположенными частицами среды.

Интерференция зависит от длины волны, и поэтому, измеряя угловые расстояния между соседними минимумами и максимумами интерференционной картины, можно определить длину волны света. Если интерференция происходит в тонких плёнках бензина на поверхности воды или в плёнках мыльных пузырей, то это приводит к окрашиванию этих плёнок во все цвета радуги. Интерференцию используют для уменьшения отражения света от оптических стёкол и линз, что называют просветлением оптики. Для этого на поверхность стекла наносят плёнку прозрачного вещества такой толщины, чтобы разность фаз отражённых от стекла и плёнки световых волн составила.

Дифракция света – огибание световыми волнами краёв препятствий, являющаяся ещё одним доказательством волновой природы света, впервые была продемонстрирована Т. Юнгом в опыте, когда плоская световая волна падала на экран с двумя близко расположенными щелями 1 и 2 (рис. 24в). Согласно принципу Гюйгенса щели 1 и 2 можно рассматривать как источники вторичных когерентных волн. Поэтому, проходя через каждую из щелей, световой пучок уширялся, и на экране в области перекрытия световых пучков от щелей 1 и 2 наблюдалась интерференционная картина в виде чередующихся светлых и темных полос. Возникновение интерференционной картины, показанной на рис. 24в, объясняется тем, что волны от щелей 1 и 2 до каждой точки P на экране проходят разные расстояния r1 и r2, и соответствующая этому разность фаз между ними определяет яркость точки Р.

· Что называют когерентными волнами и источниками света?

· Что называют интерференцией, и каковы условия появления стационарной интерференционной картины?

· От чего зависит положение максимума или минимума в интерференционной картине?

Что называют дифракцией света?

Рис. 24. (а) – к объяснению возникновения интерференционной картины (колец Ньютона); (б) – кольца Ньютона; (в) – интерференционная картина, возникающая на экране справа, при падении света слева на экран с двумя щелями (1 и 2).

Источник