Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

5.Kmity a vlnění 5.2 Vlnění … Interference vlnění 6. Optika 6.1 Světlo jako vlnění Povaha světla Odraz a lom na rovinném rozhraní Změna fáze a vlnové délky.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "5.Kmity a vlnění 5.2 Vlnění … Interference vlnění 6. Optika 6.1 Světlo jako vlnění Povaha světla Odraz a lom na rovinném rozhraní Změna fáze a vlnové délky."— Transkript prezentace:

1 5.Kmity a vlnění 5.2 Vlnění … Interference vlnění 6. Optika 6.1 Světlo jako vlnění Povaha světla Odraz a lom na rovinném rozhraní Změna fáze a vlnové délky na rozhraní Interference na tenké vrstvě Interference světla za soustavy štěrbin Fyzika I-2014, přednáška 7 1

2 Interference vlnění skládání (superpozice) vlnění – výsl. výchylka v bodě, kam dorazí více vlnění, je vektor. součtem jednotlivých výchylek koherentní zdroje – fázový rozdíl konstantní (stejné frekv., v klidu) superposice → interference ≡ výsledná intenzita není prostým součtem intenzit jednotlivých vlnění – vzniká při superpozici koherentních vlnění konstruktivní interference destruktivní interference obecný případ Fyzika I-2014, přednáška 7 2

3 Interference vlnění InterferenceDráhový rozdíl r 2 - r 1 Fázový rozdíl  konstruktivní, maximální zesílení intenzity k k 2  destruktivní, zeslabení na nulovou hodnotu intenzity (2k+1) (2k+1)  Fyzika I-2014, přednáška 7 3

4 Interference vlnění Před. : 2 zdroje podle obr., f 1 = f 2 = f, A 1 = A 2, → 1 = 2 lineárně polarizované kolmo k nákr. v čase t = 0 ve stejné fázi homogenní prostředí výsledek skládání kmitů v bodě P: a) konstruktivní interference A je maximální b) destruktivní interference A je minimální (= 0) =A=A 4

5 Interference vlnění InterferenceDráhový rozdíl r 2 - r 1 Fázový rozdíl  konstruktivní, maximální zesílení intenzity k k 2  destruktivní, zeslabení na nulovou hodnotu intenzity (2k+1) (2k+1)  Fyzika I-2014, přednáška 7 5

6 6. Optika Fyzika I-2014, přednáška 7 6

7 spektrum - soubor vlnění v určitém rozsahu frekvencí optická část spektra elektromagnetického vlnění:  -záření, UV, vis, IR viditelné záření (světlo): ~ nm 600 nm 400 nm Fyzika I-2014, přednáška 7 7

8 Odraz a lom Huygensův princip homogenní prostředí – šíření ve všech směrech stejnou rychlostí vlnoplocha – geometrické místo bodů kmitajících ve stejné fázi bodový zdroj vlnění, homogenní prostředí, vlnění se šíří všemi směry paprsky – polopřímky vycházející ze zdroje kolmé k vlnoplochám paprsky rovinné vlny - rovnoběžky ve velké vzdálenosti od zdroje kulová vlna/vlnoplocha rovinná vlna/vlnoplocha Fyzika I-2014, přednáška 7 8

9 Každý bod prostotu, kam vlnění dorazí, je bodovým zdrojem vlnění. Z tohoto bodu se šíří elementární vlnoplochy a výsledná vlnoplocha je obálkou elementárních vlnoploch. v hom. prostředí se kul. vlnoplocha šíří jako kulová, rovinná jako rovinná Zákon lomu Huygensův princip: 2 homogenní prostředí ( v 1, v 2 ) oddělené rovinným rozhraním - úhel dopadu a tvoří dopadající paprsek a kolmice dopadu - rovina dopadu - úhel lomu tvoří lomený paprsek a kolmice dopadu Zákon lomu (Snellův zákon) Zákon odrazu - rov.dopadu=rov.lomu=rov.odrazu n 21 … relativní index lomu

10 Zákon lomu n 21 … relativní index lomu absolutní index lomu n – z vakua do prostředí c … rychlost vlnění ve vakuu prostředí 2 je opticky hustší než prostředí 1: n 2 > n 1 → lom ke kolmici zákon lomu pomocí indexů lomu Fyzika I-2014, přednáška 7 10

11 Fyzika I-2014, přednáška 7 11 lom z opt. hustšího do opt. řidšího prostředí → od kolmice mezní úhel  m ≡ úhel dopadu, pro který je úhel lomu 90°  >  m … úplný odraz (totální reflexe) vztah pro mezní úhel: ponorný refraktometr – určování indexu lomu

12 Optická vlákna Fyzika I-2014, přednáška 7 12

13 Disperze ≡ závislost indexu lomu na vlnové délce normální disperze – pokles hodnoty indexu lomu s rostoucí vlnovou délkou Fyzika I-2014, přednáška 7 13

14 a) změna fáze při odrazu modelová situace: Změna fáze a vlnové délky na rozhraní opt. hustší prostř. → opt. řidší prostř. ≡ lano s volným koncem opt. řidší prostř. → opt. hustší prostř. ≡ lano s pevným koncem změna fáze o  fáze nezměněna Fyzika I-2014, přednáška 7 14

15 Změna fáze a vlnové délky na rozhraní b) změna vlnové délky při průchodu rozhraním dvou prostředí vln. délka v prostředí o indexu lomu n … v T vln. délka ve vakuu … 0  c T optická dráha (příslušná geom. dráze r) – vzdálenost, kterou by za stejný čas urazilo vlnění ve vakuu: frekvence – vlastnost zdroje vln. délka – vlastnost prostředí optická dráha = n r Fyzika I-2014, přednáška 7 15

16 Interference vlnění Před. : 2 zdroje podle obr., f 1 = f 2 = f, A 1 = A 2 lineárně polarizované kolmo k nákr. v čase t = 0 ve stejné fázi homogenní prostředí výsledek skládání kmitů v bodě P: a) konstruktivní interference A je maximální b) destruktivní interference A je minimální (= 0) =A=A Fyzika I-2014, přednáška 7 16

17 planparalelní vrstva tloušťky d o indexu lomu n 2 v prostředí o indexu lomu n 1 kolmý paprsek světla: Interference světla na tenké vrstvě n2n2 n1n1 n1n1 1 a) odraz papr. 1 od horního rozhr., odraz papr. 2 od dolního rozhr., interference odraž. paprsků 1 a 2 interference na odraz b) průchod papr. 1 vrstvou, průchod papr. 2 po dvojnás. odrazu od vnitřních rozhraní, interference paprsků 1 a 2 interference na průchod 2 d ad a) rozdíl opt. drah papr. 2 a 1 ( n 2 > n 1 ): konstruktivní interference, zesílení destruktivní interference, zeslabení Fyzika I-2014, přednáška 7 17 optická dráha = n r

18 Interference světla na tenké vrstvě Využití interferenční filtry zjišťování tlouštěk tenkých kyvet intireflexní vrstvy v optice viz příkladník kap Fyzika I-2014, přednáška 7 18

19 Interference po průchodu tenkými štěrbinami Interference – jev typický pro vlnění: intenzita superponovaného vlnění není pouhým součtem intenzit jednotlivých vlnění Dvojice štěrbin L » d, L » Fyzika I-2014, přednáška 7 19

20 Interference po průchodu tenkými štěrbinami Interference – jev typický pro vlnění: intenzita superponovaného vlnění není pouhým součtem intenzit jednotlivých vlnění Dvojice štěrbin L » d, L » 20 Fyzika I-2014, přednáška 7

21 21

22 dráhový rozdíl maxima intenzity: k … řád maxima – na obou stranách od hlavního maxima (hl. max. k = 0) L » d, L »

23 dráhový rozdíl minima intenzity: L » d, L » 23

24 Průběh intenzity interference z dvou koher. zdrojů → interferenční obrazec Fyzika I-2014, přednáška 7 24

25 Interference ze 2 štěrbin pomocí fázorů Interference ze 3 štěrbin pomocí fázorů tabule superpozice vlnění v b. P → skládání dvou fázorů o fázovém rozdílu intenzita ~ A 2 tabule Fyzika I-2014, přednáška 7 25

26 Soustava N štěrbin Interferenční obrazec z N štěrbin: primární maxima mezi dvěma primárními maximy N – 1 minim N – 2 sekundárních maxim minimum nejbližší k hl. maximu: s počtem štěrbin se šířka primár. maxim zmenšuje, jejich intenzita zvětšuje spektrum k -tého řádu – poloha maxim pro k ≠0 závisí na Fyzika I-2014, přednáška 7 26

27 Fyzika I-2013, přednáška 7 27 Ohyb na štěrbině Rozlišovací schopnost optických přístrojů Optická mřížka


Stáhnout ppt "5.Kmity a vlnění 5.2 Vlnění … Interference vlnění 6. Optika 6.1 Světlo jako vlnění Povaha světla Odraz a lom na rovinném rozhraní Změna fáze a vlnové délky."

Podobné prezentace


Reklamy Google