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 11.11.2008

  • Изучение 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 22.03.2015

  • Расчет 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 11.06.2010

  • Схемы 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 18.04.2013

  • Объяснение 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 09.10.2006

  • Волновые 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 30.04.2014

  • Рассмотрение 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 28.07.2015

  • Преобразование 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 26.10.2013

  • Волновая 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 25.07.2015

  • Экспериментальное 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

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.