ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Досліди Френеля, дзеркало Ллойда

1. Мета досліду спостерігати інтерференцію світла.

Рис. 112

Рисунок 21.10. Хід променів у бідзеркалі Френеля.

2. Схема досліду. Френель проводив досліди по двох схемах:

а) за допомогою бідзеркал (Рисунок 21.10); б) за допомогою біпризм (Рисунок 21.11) в) Дзеркало Ллойда (Рисунок 21.12).

а) Двоє плоских дзеркал з'єднують таким чином, щоб їхні відбиваючі поверхні утворювали кут, близький до 180°, Паралельно до лінії перетину дзеркал на відстані r розміщують лінійне джерело світла S (наприклад щілину). Дзеркала відбивають на екран Е циліндричні когерентні хвилі так, начебто вони виходять з уявних джерел S₁ і S₂.

Рисунок 21.12. Хід променів у дзеркалі Ллойда.

Рисунок 21.11. Хід променів у біпризмі Френеля.

б) Виготовлені з однакового скла дві призми з малим заломлюючим кутом мають спільну основу. Паралельно цій основі на відстані, r від неї розмішують лінійне джерело світла S. Промені від джерела падають на біпризму під малим кутом, внаслідок чого утворюються дві когерентні циліндричні хвилі, що ніби виходять від уявних джерел S₁ i S₂ що лежать в одній площині з S. Ці хвилі йдуть до екрана Е і утворюють на ньому інтерференційну картину.

в) Точкове джерело S знаходиться на невеликій відстані від поверхні плоского дзеркала М. інтерференцію спостерігають від прямого і відбитого променів. Когерентним джерелами є первинне джерело S і його уявне зображення в дзеркалі S₁. В області перекриття прямого і відбитого пучків спостерігається інтерференція.

3. Умови протікання досліду. Чим менша відстань між уявними джерелами S₁ і S₂ тим більша інтерференційна картина. Відстань між джерелами можна зменшити, збільшивши кут між гранями дзеркала або зменшивши кут заломлення в призмах.

4. Результат досліду. Якщо світло біле, то на екрані утворюються різнобарвні смуги. Якщо світло монохроматичне, то на екрані спостерігають чергування світлих і темних смуг. Темні смуги спостерігаються у тих місцях екрану, де виконуються умови мінімуму для світлових хвиль. Світлі смуги спостерігаються у тих місцях екрану, де виконуються умови максимуму для світлових хвиль.

21.4 Інтерференція на тонких плівках

Рисунок 21.13 Інтерференцію на тонкій плівці: а) у відбитому від світлі, б) при проходженні світла крізь плівку.

Тонка плівка – це шар прозорої речовини, товщина якого не перебільшує 40 мкм.

1. Знайомство з явищем. Якщо подивитися на мильну плівку або на тонкий шар нафтопродуктів на воді, то можна побачити що вони відсвічують всіма барвами веселки. Це і є явище інтерференції на тонких плівках. Дану інтерференцію можна спостерігати: а) у відбитому від тонкої плівки світлі, б) при проходженні світла крізь плівку.

2. Визначення явища. Явище виникнення стійкої інтерференційної картини при відбиванні променів від поверхонь тонкої прозорої плівки називають інтерференцією на тонких плівках.

3. Умови протікання явища. Товщина плівки не повинна перебільшувати 40 мкм, бо для більш товстих плівок не виконується умова когерентності світлових променів і інтерференційні смуги стають на стільки вузькими, що їх не можна розрізнити.

Рисунок 21.14 Інтерференція білого світла на тонкій плівці.

4. Математичний опис явища. З малюнка 5.14. для випадку, а) видно. що промінь світла при попаданні на поверхню тонкої плівки розпадається на два. Перший промінь проходить відстань від джерела до ока рівну - l₁ = x+y-l/2 (l/2 віднімають, бо хвиля відбивається від більш оптично густого середовища. Ця добавка витікає з рівнянь Максвела); другий - l₂ =x+y+2h. Тоді геометрична різниця ходу променів Dl_г=l₂ - l₁, тобто Dl_г=x+y+2h-(x+y-l/2) звідки Dl_г=2h-l/2. Слід врахувати, що Dl_г для розв’язування задач використовувати не можна, бо при проходженні світла крізь прозоре середовище змінюється довжина світлової хвилі при незмінній частоті (явище дисперсії світла). Щоб врахувати цю зміну, вводять Dl – оптичну різницю ходу. Оптичну різницю ходу можна знайти за формулою; Dl=2hn-l/2.

5. Пояснення явища. Нехай пластинка рівної товщини освітлюється розсіяним світлом (світлом усіх напрямків рисунок 21.14). Потрапивши на поверхню плівки частина променя відбивається від її верхньої поверхні, а частина променя проходить всередину плівки і вбивається від її нижньої поверхні, утворюючі когерентні промені з деякою різницею ходу. Ця різниця залежить від товщини пластинки.

З усіх променів виберемо тільки ті, різниця ходу для яких, після відбивання від плівки СВ і проходження крізь лінзу О, виконується умова максимуму. Якщо у фокусі лінзи розмістити екран Е. То на екрані спостерігатимуться інтерференційні смуги (А, В). Зрозуміло, що зі збільшенням товщини плівки відстань між смугами А і В зменшується і при товщині 40 мкм зовсім зникає. Якщо проглядати тонку плівку оком, то роль лінзи відіграє кришталик, а екрану – сітківка.