Главная » 2013 » Сентябрь » 7 » оптика решение задач
11:17
оптика решение задач

Физика, оптика, задачи с решением.

Решить задачу. На тонкую глицериновую пленку толщиной d = 1 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Определить длины волн λ лучей видимого участка спектра (0,4<λ<0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.

Для того чтобы понять решение данной задачи, необходимо выучить следующие понятия и законы: оптическая разность хода, условие интерференционного минимума
(в конце страницы дано полное решение задачи)

Оптическая разность хода
 Δ=n1⋅r1−n2⋅r2 ,

где Δ – оптическая разность хода двух лучей в точке А (м); n1 и n2 – абсолютные показатели преломления двух сред соответственно, табличные величины; r1 и r2 – расстояния от источников лучей S1 и S2 до точки А (м) (рис. 1).

Рис. 1

Разность |r1 - r2| называют геометрической разностью хода.

 φ1−φ2=2π⋅Δλ ,

где φ1 - φ2 – разность фаз колебаний (рад); Δ – оптическая разность хода двух лучей (м); λ – длина волны (м).


Интерференция

Условие максимума освещенности при интерференции:

 Δ=k⋅λ2 , где k = 2m – четное число;

условие минимума освещенности при интерференции:

 Δ=k⋅λ2 , где k = 2m + 1 – нечетное число ,

Δ – оптическая разность хода двух лучей (м); λ – длина волны (м); m – некоторое целое число (m = 0, ±1, ±2, …).

Условие максимума освещенности при интерференции:

 φ1−φ2=k⋅π , где k = 2m – четное число;

условие минимума освещенности при интерференции:

 φ1−φ2=k⋅π , где k = 2m + 1 – нечетное число ,

φ1 - φ2 – разность фаз колебаний (рад); m – некоторое целое число (m = 0, ±1, ±2, …). 

Рекомендация по решению задач

  • Если необходимо найти разность приближенно равных чисел (например, а и b), можно применить следующий математический прием:
  1. найти а2 - b2;
  2. расписать а2 - b2 = (а - b) · (а + b) ;
  3. так как а ≈ b , то а + b ≈ 2а.
    Тогда  a−b=a2−b22a .
  • При переходе в другую среду период (частота) волны не меняется.
  • При отражении луча от среды с меньшим показателем преломления фаза колебаний волны не меняется. При отражении луча от среды с большим показателем преломления, волна меняет фазу колебаний на противоположную (на π), что равносильно потере полуволны (λ/2).

РЕШЕНИЕ.

Категория: Решение задач по физике | Просмотров: 2168 | Добавил: Admin | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Войдите:
avatar
close