Интерференция света в тонких плёнках
Сущность закона преломления света. Условие максимума и минимума интерференции. Соотношение для напряженностей падающей и отраженной волны. Определение скорости уменьшения толщины пленки. Сущность оптической длины пути и оптической разности хода.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.10.2013 |
| Размер файла | 68,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
Расчетно-графическое задание
По дисциплине: Физика
Тема: Интерференция света в тонких плёнках
Выполнил:
студент гр. СТ-11
/Копеина И.А./
Проверил:
Преподаватель:
доцент / Смирнова Н.Н./
Санкт-Петербург
2013 год
Задание
На поверхности стекла (ncт=1,75)находится пленка жидкости с показателем преломления n. На нее падает свет с длиной волны ?=0,4 мкм под углом ?=30 ? к нормали.
Изобразить ход интереферирующих лучей.
Найти скорость, с которой уменьшается толщина пленки из-за испарения, если интенсивность отраженного света меняется так, что промежуток времени между соседними максимумами отражения составляет ?t .
Построить график зависимости величины скорость от угла падения света V=f(?).
Явление, изучаемое в работе - интерференция света
Основные определения и понятия
Интерференция - явление взаимодействия в пространстве нескольких (двух или более) когерентных волн, при котором имеется усиление или ослабление результирующей волны в зависимости от того, в какой фазе волна оказывается в данной точке пространства.
Преломление света - явление, при котором луч света, переходя из одной среды в другую, изменяет направление на границе этих сред.
Оптическая длина пути - величина, равная произведению длины пути светового луча на показатель преломления среды.
Оптическая разность хода - разность между оптическими длинами путей, по которым проходит свет.
Сущность закона преломления света. Условие максимума и минимума интерференции. Соотношение для напряженностей падающей и отраженной волны. Определение скорости уменьшения толщины пленки. Сущность оптической длины пути и оптической разности хода.
Основные физические законы и соотношения
Закон преломления света
Падающий и преломленный лучи и перпендикуляр, проведенный к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред:
, (1)
где ? - угол падения; ? - угол преломления; n - относительный показатель преломления второй среды относительно первой.
Условие максимума интерференции -- колебания, возбуждаемые в точке двумя или несколькими волнами, будут происходить в одинаковой фазе. свет интерференция волна пленка
? = k * ?, (2)
k = 0, 1, 2, 3..
где ? - оптическая разность хода;
? - длина волны.
Условие минимума интерференции-- колебания, возбуждаемые в точке двумя или несколькими волнами, будут происходить в разных фазах.
? = ( 2k + 1 ) * ?/2, (3)
k = 0, 1, 2, 3..
где ? - оптическая разность хода;
? - длина волны.
Соотношение для напряженностей падающей и отраженной волны
, (4)
- модуль вектора напряженности падающей волны;
- модуль вектора напряженности отраженной волны.
Решение
При падении света наповерхность пленки под углом ? луч разделится на два: 1 -отраженный от верхней поверхности пленки, 2 - преломленный, который, отразившись от нижней поверхности пленки, выходит в воздух. Оптическая разность хода лучей 1 и 2 описывается выражением:
, где
где n - показатель преломления пленки,
d - толщина пленки.
Условия образования двух последовательных максимумов, возникающих при толщинах d1 и d2 соответственно, имеют вид:
и .
Отсюда, формулы для вычисления толщины воды в начальный и конечный момент времени имеют вид:
и .
Скорость уменьшения толщины пленки воды находится по формуле:
V=.
Расчет
При расчетах примем при k =1 и при k =2.
(м)
Таблица 1. Данные для построения графика зависимости V = f (?)
|
? |
V |
|
|
град |
м/с*10-13 |
|
|
30 |
2,9 |
|
|
60 |
2,75 |
|
|
90 |
3,2 |
|
|
180 |
0 |
Вывод: в данной работе была определена скорость уменьшения толщины пленки. Исходя из графика было определено, что при увеличении угла падения скорость уменьшения толщины пленки жидкости уменьшается.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Когерентные волны. Монохроматические волны различных частот. Получение когерентных световых волн. Контрастность интерференционной картины. Параллельная плоскость симметрии оптической системы. Оптическая длина пути. Интерференция в тонких плёнках.
реферат [82,7 K], добавлен 11.11.2008Изучение явления интерференции света с помощью интерференционной картины, ее получение по заданным параметрам (на экране не менее восьми светлых полос). Сравнение длины световой волны с длиной волны падающего света. Работа программы "Интерференция волн".
лабораторная работа [86,5 K], добавлен 22.03.2015Расчет длины волны из опыта Юнга и колец Ньютона. Интерференция света как результат наложения двух когерентных световых волн. Подробный расчет всех необходимых величин. Определение длины волны через угол наклона соответствующей прямой к оси абсцисс.
лабораторная работа [469,3 K], добавлен 11.06.2010Схемы интерференции, отличающиеся методом создания когерентных пучков. Интерференция, получаемая делением волнового фронта, амплитуды волны. Интерференция при отражении от пластинок тонких и переменной толщины. Практическое применение интерференции.
презентация [199,6 K], добавлен 18.04.2013Объяснение явления интерференции. Развитие волновой теории света. Исследования Френеля по интерференции и дифракции света. Перераспределение световой энергии в пространстве. Интерференционный опыт Юнга с двумя щелями. Длина световой волны.
реферат [31,1 K], добавлен 09.10.2006Волновые и квантовые аспекты теории света. Теоретические вопросы интерференции и дифракции. Оценка технических возможностей спектральных приборов, дифракционной решетки. Методика определения длины волны света по спектру от дифракционной решетки.
методичка [211,1 K], добавлен 30.04.2014Рассмотрение шкалы электромагнитных волн. Закон прямолинейного распространения света, независимости световых пучков, отражения и преломления света. Понятие и свойства линзы, определение оптической силы. Особенности построения изображения в линзах.
презентация [1,2 M], добавлен 28.07.2015Преобразование света при его падении на границу двух сред: отражение (рассеяние), пропускание (преломление), поглощение. Факторы изменения скорости света в веществах. Проявления поляризации и интерференции света. Интенсивность отраженного света.
презентация [759,5 K], добавлен 26.10.2013Волновая теория света и принцип Гюйгенса. Явление интерференции света как пространственного перераспределения энергии света при наложении световых волн. Когерентность и монохроматичных световых потоков. Волновые свойства света и понятие цуга волн.
презентация [9,4 M], добавлен 25.07.2015Экспериментальное наблюдение интерференции света. Окрашивание мыльной плёнки в радужные цвета при освещении. Опыт Юнга. Когерентные волны. Условия максимумов и минимумов освещённости. Расчёт интерференционной картины в экспериментах с бипризмой Френеля.
презентация [757,6 K], добавлен 23.08.2013
