DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL

Prezentace na téma: "DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL"— Transkript prezentace:

1 DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL
Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Název školy Gymnázium Česká a Olympijských nadějí, České Budějovice, Česká 64 Název materiálu VY_32_INOVACE_FY_3_PAV_09_Ohyb Autor Mgr. Zuzana Pavlasová Tematický okruh Optika Ročník 3. ročník SŠ Datum tvorby leden 2013 Anotace Práce slouží k popisu vlnových vlastností světla při ohybu. Metodický pokyn prezentace je určena jako výklad do hodiny možnosti využití: promítání, práce studentů u PC

2 Difrakce světla (ohyb)

3 Difrakce video

4 Difrakce Difrakce světla nebo-li ohyb je jev způsobený vlnovými vlastnostmi světla. Ohyb se projevuje při dopadu světla na překážku, kdy se světlo šíří i za překážku do oblasti geometrického stínu, čili do prostoru, kam by na základě přímočarého šíření nemělo proniknout. Díky tomu nevzniká za překážkou ostrá hranice světla a stínu.

5 Difrakce Za překážkou také vzniká ohybový (difrakční) obrazec v podobě světlých a tmavých proužků. Tento obrazec je výsledkem interference světla, které do jednoho místa přichází z různých bodů vlnoplochy a tedy s různým fázovým rozdílem.

6 Difrakce Ohybové jevy jsou nejlépe pozorovatelné na překážkách malých rozměrů (rozměry překážky jsou srovnatelné s vlnovou délkou světla), popř. ve velké vzdálenosti za překážkou.

7 Ohyb světla na štěrbině
Osvětlíme-li štěrbinu rovnoběžným svazkem paprsků, bude se světlo za ní šířit na základě Huygensova principu (bude se šířit všemi směry) a při dopadu na stínítko spolu budou paprsky interferovat.

8 Ohyb světla na štěrbině
Ohyb světla se projeví vznikem ohybového obrazce. Uprostřed tohoto obrazce vzniká interferenční maximum nultého řádu a po jeho obou stranách se následně střídají interferenční minima a maxima.

9 Ohyb světla na štěrbině
Poloha minim je dána vztahem kde a představuje šířku štěrbiny, λ je vlnová délka světla, k = 1, 2, 3, … je řád minima. Z tohoto vztahu je patrné, že konečný tvar ohybového obrazce je dán šířkou štěrbiny. Užší štěrbina způsobuje výraznější ohyb.

10 Ohyb světla na dvou štěrbinách
Osvětlíme-li dvě štěrbiny o šířce a umístěné ve vzájemné vzdálenosti b rovnoběžným svazkem paprsků, nastává ohyb světla na obou štěrbinách. V tomto případě do každého bodu na stínítku dopadá světlo z obou štěrbin.

11 Ohyb světla na dvou štěrbinách
Výsledný interferenční obrazec v sobě zahrnuje širší maxima a minima odpovídající ohybu na štěrbině a dále užší maxima a minima odpovídající interferenci světla vycházejícího ze dvou různých zdrojů.

12 Ohyb světla na dvou štěrbinách
Poloha maxim je dána vztahem kde b představuje vzdálenost štěrbin, λ je vlnová délka světla, k = 1, 2, 3, … je řád minima.

13 Ohyb světla na optické mřížce
Optická mřížka je soustavou velkého množství stejně širokých štěrbin, které jsou od sebe stejně vzdáleny. Tuto vzdálenost a nazýváme mřížkovou konstantou. Optickou mřížku tedy můžeme považovat za soustavu bodových zdrojů. Místo mřížkové konstanty je někdy uváděna převrácená hodnota – počet vrypů na 1 mm délky. Běžné optické mřížky mají 10 – 100 vrypů na 1 mm.

14 Ohyb světla na optické mřížce
Ohybový obrazec v tomto případě má velmi úzká interferenční maxima. Jejich vzdálenost závisí nepřímo úměrně na mřížkové konstantě. Poloha maxim je dána stejnou podmínkou jako u dvou štěrbin. Dopadne-li na mřížku bílé světlo, pozorujeme u maxim vyšších řádů rozklad světla (blíže k nultému maximu je fialová část spektra, červená část je na opačném konci).

15 Zdroje: http://amper.ped.muni.cz/~xstibor/Pozor/Difract.htm
Není-li uveden zdroj, je použitý materiál z vlastních zdrojů autorky.