Рассмотрение дифракции на двух щелях показывает, что в этом случае дифракционные максимумы становятся более узкими, чем в случае одной щели. Увеличение числа щелей делает это явление еще более отчетливым. Повторяя рассуждение §6, найдем, что между каждыми двумя главными максимумами ( dsin φ=0, λ, 2 λ, 3 λ.) при трех щелях располагаются два добавочных минимума ( dsin φ = 1/3 λ и 2/3 λ, 4/3 λ и 6/3 λ и т.

1. Готовые Рефераты Бесплатно
2. Реферат На Тему Спортивная Гимнастика
3. Реферат На Тему Древняя Греция

Читать реферат online по теме. Дифракционная решетка представляет. РЕФЕРАТ на тему.

1. Тема: Дифракционная решётка. В работе есть: рисунки более 10 шт. Язык: русский.
2. Дифракционная решетка и ее. Научно-практическую конференцию на тему.

Д.), при четырех щелях — три добавочных минимума и т. В общем случае N щелей ширины b с промежутками а (период решетки d = а + b) имеем: прежние минимумы b sin φ= λ, 2 λ, 3 λ, главные максимумы d sin φ= 0 λ, 2 λ, 3 λ, добавочные минимумы d sin φ= λ/N, 2 λ/N, ( N-1) λ/N, ( N+1) λ/N, т. Между двумя главными максимумами располагается ( N — 1) добавочных минимумов, разделенных вторичными максимумами. Конечно, с увеличением числа щелей растет интенсивность главных максимумов, ибо возрастает количество пропускаемого решеткой света.

Однако самое существенное изменение, вносимое большим числом щелей, состоит в превращении расплывчатых максимумов в резкие узкие максимумы, разделенные практически темными промежутками, ибо вторичные максимумы очень слабы: самый сильный из наблюденных вторичных максимумов составляет не более 5% от главного. Резкость максимумов обеспечивает возможность надежно отличать близкие длины волн, для которых главные максимумы не будут перекрывать друг друга, что имеет место при расплывчатых максимумах, получающихся с одной щелью или малым числом их. То обстоятельство, что в результате интерференции большого числа лучей мы получаем резкий переход (малое изменение направления φ ) от максимума к соседнему минимуму, наглядно объясняется диаграммами рис. Когда все складывающиеся N лучей находятся в одной фазе, мы получаем максимум, соответствующий амплитуде s = Na, результирующего колебания, где N — число интерферирующих лучей и а — амплитуда каждого из них.

Для получения минимума (см. 5.1, в) необходимо, чтобы фаза последнего луча отличалась от фазы первого на 2 π. Следовательно, при наличии N лучей различие в фазе двух соседних лучей должно равняться 2 π/ N (различие в разности хода λ/N) т, е.

Быть тем меньше, чем больше N. Таким образом, между каждыми двумя главными максимумами, соответствующими разности хода dsin φ= тλ, где т = 0, ±1, ±2., лежат по ( N — 1) добавочных минимумов, определяемых разностью хода dsin φ= тλ+ рλ/N где р пробегает целые значения от 1 до ( N - 1). Угловое расстояние между главным максимумом и соседним минимумом определяется требованием, чтобы разность хода возросла на λ/N, т. Δ( dsin φ) = λ/N, или dcos φ Δ φ = тλ+ рλ/N, откуда Δ φ = λ/Nd cos φ. При не очень больших углах дифракции (cos φ1 ), что соответствует обычно не очень большим порядкам дифракции (небольшим т), резкость главных максимумов не зависит от порядка спектра и равна Δ φ = λ/Nd.

Из этой формулы следует, что резкость главных максимумов тем больше, чем больше Nd, т. Чем больше общая ширина решетки.

Готовые Рефераты Бесплатно

При заданном периоде решетки d, резкость главных максимумов возрастает (Δ φ уменьшается) с ростом числа штрихов N. Расстояние между главными максимумами для определенной длины волны λ определяется периодом решетки d, а распределение интенсивности между отдельными максимумами зависит от соотношения между b и d. В том случае, когда b и d соизмеримы, некоторые главные максимумы будут отсутствовать. Так, при d = 2 b пропадают все четные максимумы, причем, конечно, соответствующим образом усиливаются нечетные.

При d = 3 b исчезает каждый третий максимум и т. Общая формула, передающая распределение амплитуд дифраги­ровавших волн в зависимости от угла φ, гласит: (7.1) где α=( πb/ λ) sin φ, β( πd/ λ) sin φ, N — число щелей и A 0 — амплитуда, задаваемая одной щелью в направлении первичного пучка φ = 0. Формула (7.1) получается без труда, если суммировать действия отдельных щелей, принимай во внимание возникающую разность фаз. Множитель выражает действие одной щели, а множитель — интерференцию волн, распространяющихся через N щелей. Положение главных максимумов, определяемое из условия dsin φ= тλ, соответствует максимальным значениям множителя, который при этом обращается в N.

Таким образом, в главных максимумах амплитуда в N раз, а интенсивность в N 2 раз больше, чем дает в соответствующем направлении одна щель. Если бы интерферировали волны, прошедшие через N некогерентно освещенных щелей, то интенсивность возросла бы только в N раз, т.

Была бы в N раз меньше, чем при интерференции когерентных пучков, обусловленных решеткой. Кроме того, в случае решетки отдельные яркие главные максимумы разделены темными областями, а при N некогеректно освещенных щелях мы имели бы N-кратное наложение сравнительно широкой дифракционной картины от одной щели. Формула (7.1) показывает, что в выражение для распределения амплитуды входит множитель, дающий распределение, обусловленное одной щелью. Следовательно, при дифракции на решетке, так же как и при дифракции от двух щелей, почти весь свет сосредоточен в области центрального максимума, обусловленного одной щелью. Так как ширина щели b обычно очень мала, то этот центральный максимум с угловой шириной, равной 2 λ/b, довольно широк, и на его протяжении укладывается несколько главных максимумов решетки, соответствующих нескольким порядкам. Рассмотрение действия дифракционной решетки показывает, что при большом числе щелей свет, прошедший через решетку, собирается в отдельных, резко очерченных участках экрана. Положение максимумов на этих участках, определяемое формулой dsin φ= тλ, зависит от длины волны λ.

Другими словами, дифракционная решетка представляет собой спектральный прибор. Шпаргалку по зоопсихологии и сравнительной психологии. Чем меньше длина волны λ, тем меньшему значению угла φ соответствует положение максимума. Таким образом, белый свет растягивается в спектр так, что внутренний край его окрашен в фиолетовый цвет, а наружный — в красный.

Значение т = 0 определяет максимум по направлению φ=0 для всех значений λ. Следовательно, в этом направлении (направление первичного пучка) собирается излучение всех длин волн, т. Нулевой спектр представляет собой белое изображение источника. Спектры первого, второго и т. Порядков располагаются симметрично по обе стороны нулевого. Расстояние между соответствующими линиями спектров возрастает по мере увеличения порядка спектров. В зависимости от спектральной однородности анализируемого света, т.

Различия крайних длин волн, его составляющих, спектры высших порядков начинают накладываться друг на друга. Так, для солнечного света, даже если ограничиться лишь видимой частью его излучения, спектры второго и третьего порядков частично перекрывают друг друга.

Применяя решетки с малым периодом и пользуясь спектрами высших порядков, мы можем получить значительные углы дифракции и таким образом очень точно измерить длины волн. Измерения Ангстрема (1868 г.) и, особенно, Роулэнда (1888 г.) привели к составлению превосходных атласов солнечного спектра, положения фраунгоферовых линий которого измерены с точностью до шестого десятичного знака. Несмотря на высокое совершенство изготовления современных решеток, в них нередко наблюдаются некоторые незначительные искажения единого строго выраженного на всем протяжении решетки периода, существование которого мы предполагали при нашем рассмотрении. Это влечет за собой отступление от расчетного распределения интенсивности по главным максимумам. Сверх того, указанные нарушения влекут за собой появление добавочных максимумов, обычно не сильных (так называемых «духов»). Появление «духов» нередко приводит к ошибкам при анализе спектра дифракционной решеткой, ибо максимум, соответствующий «духу», можно принять за присутствие какой-то добавочной спектральной липни, в анализируемом спектре в действительности не имеющейся.

Все темы данного раздела: Начнем с определения упругой среды. Как можно заключить из названия упругая среда это такая среда в которой действуют силы упругости. Применительно к нашим целям, добавим, что при любом возмущении Нетрудно сообразить, что в изотропной среде луч всегда нормален (перпендикулярен) к волновой поверхности. В изотропной среде все лучи представляют собой прямые линии. Каждая прямая, Эта плоскость может оставаться одной и той же при перемещении вдоль луча, в таком случае волна называется линейно поляризованной, а может как то менять свою ориентацию в прос При описании волнового процесса требуется найти амплитуды и фазы колебательного движения в различных точках среды и изменение этих величин с течением времени. Эта задача может быть решена, если изв Процесс распространения волны в каком-нибудь направлении в среде сопровождается переносом энергии колебаний в этом направлении. Допустим, что S есть часть фро Разберем вопрос о том, какова связь между колебаниями, испускаемыми источником, и колебаниями, воспринимаемыми каким-либо прибором, регистрирующим колебания, если источник и прибор Особым примером результата интерференции двух волн служат так называемые стоячие волны, образующиеся в результате наложения двух встречных волн с одинаковыми амплитудами.

Из курса электричества мы уже знаем, что переменное магнитное поле создает вихревое электрическое поле. Линии этого поля замкнуты, оно существует независимо от элект В предыдущем параграфе мы видели, что в электромагнитной волне векторы Е и Н перпендикулярны друг другу. Но кроме того они еще и перпендикулярны напр Наверное вы уже поняли, что основные свойства волн не зависят от их природы. Это касается и такого важного свойства как перенос энергии. Подобно механическим волнам, электромагнитны С самой ранней эпохи еще до древних греков, когда, как об этом говорит легенда, Аполлон разъезжал в огненной колеснице по небу, и до наших дней, когда Тверская утопа В предыдущей главе мы назвали простейшей синусоидальную волну вида: (2.1) где конечно ω = 2πν. Заметим здесь, такую волну называют ещ Понятие фазовой скорости, введенное нами ранее, применимо только к строго монохроматическим волнам, которые реально не осуществимы, так как они должны были бы существовать неограниченно долго во вр Первые законы оптических явлений были установлены на основе представлений о прямолинейных световых лучах.

Они относились к изменениям направления распространения света при отражении Устройство большого числа оптических приборов базируется на представлении о световых лучах, распространяющихся прямолинейно в однородном веществе и испытывающих отра Выберем в качестве светящегося предмета линию А1В1, перпендикулярную к оси, и построим ее изображение А2В2 (рис. Отно Случай преломления на одной сферической поверхности сравнительно редок. Большинство реальных преломляющих систем содержит, по крайней мере, две преломляющие поверхности (линза) или большее их число Большое значение имеет простейший случай центрированной системы, состоящей всего из двух сферических поверхностей, ограничивающих какой-либо прозрачный хорошо прелом Глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, которая по своему действию аналогична оптической системе фотоаппарата.

Схематическое устройство глаза представлено на рис. Глаз имеет Воздействие света на глаз или какой-либо другой приемный аппарат состоит прежде всего в передаче этому регистрирующему аппарату энергии, переносимой световой волной. Поэтому, прежде чем рассматрива Закон независимости световых пучков, упомянутый ранее, означает, что световые пучки, встречаясь, не воздействуют друг на друга. Это положение было ясно сформулировано Гюйгенсом, который писал в сво В соответствии с определением предыдущего параграфа мы говорим об интерференции волн, когда при их совместном действии не происходит суммирования интенсивностей. Условием инт Опыт показывает, что когда два независимых источника света, например две свечи, или даже два различных участка одного и того же светящегося тела посылают световые волны в одну область пространства, Как было выяснено ранее, при точечных источниках света будут наблюдаться резкие интерференционные картины. В таком случае при любом положении экрана, пересекающего систему поверхностей максимумов и Особый исторический интерес представляет случай интерференции в тонком воздушном слое, известный под именем колец Ньютона. Эта картина наблюдается, когда выпуклая по Из соотношения Δ = 2hn cos r следует, что для плоскопараллельной однородной пластинки (h и п всюду одни и те же) разность хода может Рассмотрим вначале подробнее одну схему, на которой очень отчетливо выступают все наиболее существенные детали интерференционной схемы.

Эта схема, известная под названием билинзы Бийе, осу Как уже упоминалось интерференция немонохроматического света приводит к сложной картине, состоящей из совокупности максимумов и минимумов, соответствующих разным λ. Если λ имеет все возм Явления интерференции света во всем их многообразии служат убедительнейшим доказательством волновой природы световых процессов.

Реферат На Тему Спортивная Гимнастика

Однако окончательная победа волновых представлений была невозможна бе Хорошей иллюстрацией, подтверждающей приведенный метод рассуждения Френеля, может служить опыт с зонной пластинкой. Как следует из сказанного выше, радиус т-й зоны Френеля ра Рассмотрение вопроса о действии световой волны в точке В (см. 1.4), равно как и многих других аналогичных вопросов, чрезвычайно удобно производить, пользуясь графически Применение метода Френеля позволяет предвидеть и объяснить особенности в распространении световых волн, наблюдающиеся тогда, когда часть фронта идущей волны перестает действовать вс До сих пор мы рассматривали дифракцию сферических или плоских воли, изучая дифракционную картину в точке наблюдения, лежащей па конечном расстоянии от препятствия. И Рассмотрим опять явление дифракции на щели по схеме, изображенной на рис. Положение дифракционных максимумов и минимумов не будет зависеть от положения щели, ибо положение максимумов определяе Объяснение двойного лучепреломления в одноосных кристаллах было впервые дано Гюйгенсом в его „Трактате о свете' (1690 г.). Гюйгенс предположил, что обыкновенному лучу соответст Для получения из естественного света плоско поляризованного света можно воспользоваться либо поляризацией при отражении под углом Брюстера, либо двойным лучепреломле Лучи, обыкновенный и необыкновенный, возникающие при двойном лучепреломлении из естественного свети, не когерентны.

Если естественный луч разложить па два луча, поля До сих пор мы рассматривали интерференцию поляризованных лучей, колебания в которых происходят во взаимно перпендикулярных направлениях. Рассмотрим теперь интерференцию двух поляриз В начале девятнадцатого столетия было открыто возникновение двойного лучепреломления в прозрачных изотропных телах под влиянием механической деформации. Оптическую анизотропию, появ Другим примером искусственной анизотропии является анизотропия, возникающая в телах под влиянием электриче­ского поля. Этот вид анизотропии был открыт в 1875 г. Керр В направлении оптической оси свет распространяется в кристалле так же, как и в однородной среде, не давая двойного лучепреломления. Однако было замечено, что в крист Вещества, не обладающие естественной способностью вращать плоскость поляризации, приобретают такую способность под влиянием внешнего магнитного поля.

Явление магнитн Любой метод, который применяется для определения показателя преломления, — преломление в призмах, полное внутреннее отражение, интерференционные приборы — может служить для обнаружения дисперсии. Плодотворная попытка истолкования богатого материала, полученного экспериментальным путем, была сделана еще в «упругой» теории света. Хотя эта теория не могла связат Прохождение света через вещество ведет к возникновению колебаний электронов среды под действием электромагнитного поля волны и сопровождается потерей энергии последней, затрачиваемой на возбуждение Уже неоднократно указывалось, что идеальное монохроматическое излучение представляет собой фикцию и что в реальных случаях излучение всегда соответствует некоторому интервалу длин в Как уже упоминалось ранее, вторичные волны, вызываемые вынужденными колебаниями электронов, рассеивают в стороны часть энергии, приносимой световой волной. Другими словами, распространение света в Световая волна, являющаяся волной электромагнитной, характеризуется частотой, амплитудой и поляризацией. Гармоническая (или монохроматическая) волна, распространяющаяся вдоль оси, описывается выра В подавляющем числе оптических эффектов, исследованных до создания лазеров, амплитуда световой волны А все же не влияла на характер явления.

Реферат На Тему Древняя Греция

В большинстве случаев количественные, а тем более Взаимодействие света со средой. Причины, по которым в линейной оптике характер явлении не зависит от интенсивности излучения, можно выявить, обратившись к ее теоретическим основам. Известно, что эф Движение электрона в поле ядра — это движение в потенциальной яме, имеющей конечную глубину (рис. Наглядным, хотя и грубым, аналогом движения электрона в поле ядра и соответству Нелинейный отклик атомного или молекулярного осциллятора на сильное световое поле – наиболее универсальная причина нелинейных оптических эффектов. Существуют и другие причины: например, изменение п В физике используется (и подтверждается) представления о «непосредственном взаимодействии», приводящем к рассеянию частиц друг на друге, к поглощению одних частиц другими, взаимным превращениям час Оптические переходы разделяются на однофотонные и многофотонные. В однофотонном переходе участвует, т. Испускается либо поглощается один фотон.

В многофотонном переходе участвуют о На рисунке 1а изображены два однофотонных перехода: сначала поглощается один фотон с энергией и микрообъект переходит с уровня 1 на уровень 2, затем поглощается другой фотон и микрообъект пе Рассмотрим различные процессы «превращения» одних фотонов в другие фотоны. Начнем с процесса, представленного на рисунке 2.

Микрообъект поглощает фотон с энергией и переходит с уровня 1 Многофотонные процессы, в которых начальное и конечное состояния микрообъекта одинаковы, представляют для нелинейной оптики особый интерес. Выше мы рассмотрели двухфотонный процесс. Далее рассмотри В предыдущем вопросе на примере (элементарных актов взаимодействия фотонов с микрообъектом были рассмотрены различные процессы преобразования света в свет. В одних процессах переходы с поглощением Тепловое излучение — это электромагнитное излучение, возбуждаемое за счет энергии теплового движения атомов и молекул. Если излучающее тело не получает теплоты извне, то оно охлажда Спектральная плотность излучения абсолютно черного тела является универсальной функцией длины волны и температуры. Это значит, что спектральный состав и энергия излучения абсолютно Фотоэлектрический эффект был открыт в 1887 году немецким физиком Г.

Герцем и в 1888–1890 годах экспериментально исследован А. Наиболее полное исследование явления фотоэффекта было в В классической физике до появления теории относительности (1905 г.), предполагалось, что любой физический процесс, использо­ванный (как «эталонный») для измерения времени, выявляет Допустим, что один из законов физики, полученный относительно системы отсчета S, имеет вид f (x, y, z, t. )=0, а относительно си Рассмотрим наиболее важные следствия преобра­зований Лоренца. А) Длина тел в разных системах. Преобразова­ния Лоренца показывают, что одно и то же Рассуждения, приведенные выше, показывают, что оптические (и электро­магнитные) явления подтверждают кинематику теории отно­сительности, вытекающую из преобразований Лоренца.

Есте­с Рисунок 1 Особенно отчетливо проявляются корпускулярные свойства света в явлении, которое получило название В предыдущем параграфе было выяснено, что ядерная модель атома в сочетании с классической механикой и электродинамикой оказалась неспособной объяснить ни устойчивость атома, ни характер атомного сп В 1923 году произошло примечательное событие, которое в значительной степени ускорило развитие квантовой физики. Французский физик Луи де Бройль выдвинул гипотезу об универсальности.