Урок: 98. Інтерференція і дифракція світлових хвиль.

Явище накладання хвиль, внаслідок якого спостерігається підсилення або послаблення результуючих коливань у різних точках простору, називають інтерференцією.

Когерентні хвилі – хвилі з однаковою частотою, поляризацією і сталою різницею фаз.

Умова, за якої у певних точках простору утворюється світла ділянка – умова максимумів:

- довжина хвилі.

- період коливань.

Максимальна результуюча інтенсивність під час інтерференції когерентних хвиль у певній точці простору відбувається за умови запізнення хвиль одна відносно одної на час кратний періоду цих коливань.

Умова, за якої у певних точках простору утворюється темна ділянка – умова мінімумів:

- довжина хвилі.

- період коливань.

Мінімальна результуюча інтенсивність під час інтерференції когерентних хвиль у певній точці простору відбувається за умови запізнення хвиль одна відносно одної на час, що дорівнює непарному числу півперіодів цих коливань.

Повна енергія світлових хвиль, що потрапляють на екран, не залежить від того, чи є світлові хвилі когерентними. Якщо джерела світла не є когерентними, енергія світла розподіляється рівномірно по екрану.

Вітчизняні вчені зробили внесок у дослідження явища інтерференції світла. Винахід під назвою «просвітлення оптики» українського фізика Олександра Смакули – те, чим користується нині весь світ, - наука визнала епохальним відкриттям.

Українські науковці беруть активну участь у дослідженні голографічних зображень. Американський проект Bleen, заснований українцями Богданом Шевчуком та Олегом Коханом, розробляє перший в світі гаджет для показу голограм, орієнтований на масовий ринок.

Явище інтерференції світла використовується під час створення голографічних зображень. Голографія – одержання об`ємних зображень предметів на фотопластинці за допомогою когерентного випромінювання лазера.

Дифракцією називають явище відхилення світла від прямолінійного напряму поширення під час проходження поблизу перешкод.

Спостерігати явище дифракції світла можна лише за певних умов. Теорія дифракції світла була розроблена в 1816 р. французьким вченим Огюстом Френелем, який розвинув ідеї Гюйгенса.

Принцип Френеля: збудження в кожній точці простору є результатом інтерференції когерентних вторинних хвиль, які випромінює кожна точка середовища, до якої дісталася хвиля.

Відповідно до принципу Гюйгенса – Френеля кожна точка перешкоди, до якої дісталася хвиля, випромінює вторинні хвилі. Які є когерентними, тому отримані внаслідок дифракції хвилі інтерферують між собою. На явищі дифракції ґрунтується будова оптичного приладу – дифракційної гратки, що є сукупністю прозорих і непрозорих проміжків.

Величину, що дорівнює сумі ширини прозорого і непрозорого проміжку, називають періодом дифракційної гратки d.

Формула дифракційної гратки:

– довжина хвилі.

Домашнє завдання:

1. Опрацювати матеріал і скласти конспект, § 21, с.146 - с.150, підручник Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом Ляшенка О.І.) 11 клас авт. Головко М.В.,Крячко І.П., Мельник Ю.С., Непорожня Л.В., Сіпій В.В.

2. Виконати вправу до § 21, с.151, завдання 6, 7, 8, 9, підручник Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом Ляшенка О.І.) 11 клас авт. Головко М.В.,Крячко І.П., Мельник Ю.С., Непорожня Л.В., Сіпій В.В.

Підручник