волны испускаемые естественными источниками некогерентные потому что

Урок физики в 11 классе по теме « Оптика. Скорость света. Электромагнитная природа света. Интерференция света»

Государственное учреждение образования

«Средняя школа № 4 г. Калинковичи»

по теме « Оптика. Скорость света. Электромагнитная природа света. Интерференция света»

Цели урока:

образовательные (обучающие): создать условия для формирования знаний учащихся по теме «природа света», усвоения основных понятий темы: дисперсия, интерференция, когерентность волн, обсалютный показатель преломления среды;

развивающие: создать условия для развития у школьников исследовательской культуры (развитие умений использовать научные методы познаний (наблюдение, гипотеза, эксперимент);

воспитательные: развития у школьников коммуникативной культуры (умения общаться, монологическую и диалогическую речь).

Демонстрации и оборудование дня демонстрационного эксперимента. ЭСО «Физика. Волновая оптика», «Наглядная физика. Часть IV.»

Объявление темы урока

Сегодня мы начнем изучать новый раздел физики – «Оптика» (Оптика раздел физики, в котором изучают свойства света, его физическую природу и взаимодействие с веществом),поговорим об истории развития взглядов на природу света и о таких явлениях как дисперсия, интерференция света и условиями наблюдения интерференционной картины. Мы познакомимся с новыми физическими понятиями, такими как когерентность волн, и физической величиной, которая характеризует оптическую плотность среды – абсолютный показатель преломления.

Запишите в тетрадь тему нашего урока:

На доске выписаны основные понятия, с которыми мы знакомимся на уроке. Попробуйте сформулировать задачи нашего урока: Ответить на вопрос «Что такое свет?», усвоить понятия дисперсия, интерференция света

Давайте договоримся, в процессе нашей работы очень важно:

• Высказывать свою точку зрения свободно, без боязни ошибиться и быть исправленным.

• Уважать мнения и суждения других.

Актуализация знаний

Итак, что же представляет собой свет? Что это за понятие с точки зрения физики? Прежде чем приступить к изучению новой темы, давайте вспомним:

Что такое электромагнитная волна и чем она характеризуется? Что вы знаете о свете? С какой скоростью распространяется свет в вакууме?

Изучение нового материала

На протяжении всей жизни нас окружают удивительные вещи, предметы, места. Мы видим их, но вовсе не потому, что они существуют, а благодаря свету.

I. Развитие взглядов на природу света (работа в группах). Приложение 1.

В результате работы учащиеся отвечают на вопросы, делают сообщения.

Как трактовали понятие свет ученые до XIIV века как древние ученые и ученые средневековья отвечали на вопрос «Что такое свет?» и «Как человек видит окружающие его мир?».

Раскройте понятие корпускулярная теория света. Назовите основные положения теории и ее недостатки. Как долго существовала корпускулярная теория?

Когда возникла и как развивалась волновая теория? В чем заключается суть волновой теории света? Назовите достоинства и недостатки волновой теории.

Выступление представителей групп.

Теперь мы можем подвести предварительные итоги нашей работы

Записать в тетрадь:

Свет в физической оптике — электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом с частотами от 1,5∙1011 Гц до 3∙1016Гц.

Свет может рассматриваться либо как электромагнитная волна, скорость распространения в вакууме которой постоянна, либо как поток фотонов.

Одним из фактов, которые привели к победе волновой теории над корпускулярной и доказательством, что свет – это электромагнитная волна послужило определение скорости света и позже ее уточнение.

Видеоролик определение скорости света.

Первые попытки измерения скорости света на расстоянии нескольких километров, предпринятые Галилеем в 1607 г., не увенчались успехом в силу недостаточной точности хронометрирования (измерения времени).

Датский астроном Олаф Рёмер наблюдал в 1676 г. затмения спутника Юпитера Ио.

Американский физик Альберт Абрахам Майкельсон в 1926 г. для более точного измерения скорости света использовал метод вращающихся зеркал.

Измерения скорости света в различных прозрачных веществах показали, что она в них всегда меньше чем в вакууме.

Определение. Отношение скорости света с в вакууме к скорости света в веществе

– абсолютный показатель среды

длина волны при переходе из одного вещества в другое меняется.

Это явление было изучено и описано еще И. Ньютоном в второй половине 17 века.

Демонстрация получение спектра с помощью призмы (Наглядная физика. часть IV)

Пронаблюдайте и сделайте вывод; объясняя увиденное вами явление.

Чем больше длина волны, тем на меньший угол откланяются лучи после преломления в призме. Следовательно, показатель преломления зависит от длины (частоты) волны.

Зависимость показателя преломления вещества, а также скорости света от его частоты (длинны волны) называется дисперсией света и проявляется при распространении света в веществе.

Подчеркнем, что абсолютный показатель преломления вещества п зависит от частоты н волны.

Белый свет представляет собой совокупность волн всевозможных частот. Волна определенной частоты называется монохроматической. Цвет зависит от частоты световой волны, подобно тому как различным высотам звука соответствуют различные частоты звуковых волн.

Ответьте на вопрос: Что мы получим если свет + свет =?

Наблюдение интерференции при помощи ЭСО “Физика. Волновая оптика”

Пронаблюдайте и сделайте вывод; объясняя увиденное вами явление

при наложении двух или более волн с одинаковой частотой в различных точках пространства происходит усиление или ослабление результирующей амплитуды колебаний.

Интерференция (от латинских слов inter — взаимно, между собой и ferio — ударяю, поражаю) — явление, заключающееся в том, что при наложении двух или более волн с одинаковой частотой в различных точках пространства происходит усиление или ослабление результирующей амплитуды колебаний в зависимости от разности фаз колебаний волн в этих точках.

Волны, частота и разность фаз которых в данной точке пространства не изменяется с течением времени, называются когерентными

Интерференция — явление сложения двух или более когерентных волн, приводящее к образованию в пространстве устойчивой картины чередующихся максимумов и минимумов амплитуд результирующего колебания (рис. 53).

Устойчивое во времени распределение амплитуд колебаний в пространстве при интерференции называется интерференционной картиной.

Амплитуда результирующего колебания зависит от величины Дl=l1 – l2 называемой разностью хода волн от источников до точки наблюдения. При распространении волн в средах с различными показателями преломления п1 и п2 необходимо учитывать оптическую разность хода волн:

Если оптическая разность хода равна целому числу длин волн

В случае, когда разность хода равна нечетному числу полуволн

Явление интерференции не противоречит закону сохранения энергии, так как энергия колебаний в среднем остается равной сумме энергий интерферирующих волн и лишь перераспределяется в пространстве.

Аукцион «Угадай, что в черном ящике»

Цветовые разводы в мыльных пленках возникабют за счет светового явления, которое в физике называется интерференицией.

Закрепление

1. Каково проявление явления интерференции света?

сложения двух или более когерентных волн, приводящее к образованию в пространстве устойчивой картины чередующихся максимумов и минимумов амплитуд результирующего колебания; Сложение интенсивностей в каждой точке области слияния световых пучков, исходящих из двух или нескольких источников когерентного света; Разложение белого света в спектр

2. Световые волны когерентны, если у них

3. При выдувании мыльного пузыря при некоторой толщине пленки он приобретает радужную окраску. Какое физическое явление лежит в основе этого наблюдения:

интерференция дисперсия дифракция поляризация

4. Волны, испускаемые естественными источниками, некогерентные потому что

различаются частоты колебаний, испускаемых источником разность фаз непрерывно меняется во времени направления колебаний векторов напряженности электрического и магнитного полей непрерывно меняются разность фаз колебаний остается постоянной во времени

5. Когерентные волны можно получить с помощью

отражения волны преломления волны разделения волны с помощью двух щелей поглощения волны

6. Наименьшую скорость распространения в веществе имеет свет

красного цвета зеленого цвета фиолетового цвета жёлтого цвета

7. Интерференционная картина наблюдается в белом свете. Как окрашен центральный (нулевой) максимум:

белый цвет красный цвет синий цвет фиолетовый цвет.

1. Явление дисперсии открыл

Гюйгенс Ньютон Юнг Ремер

2. Какие волны называются когерентными?

имеющие одинаковую частоту и разность фаз, не зависящую от времени имеющие одинаковую амплитуду имеющие одинаковую частоту и разность фаз, равную нулю имеющие одинаковую частоту и амплитуду

3. Сложение двух когерентных волн называется

дифракцией интерференцией дисперсией когерентностью поляризацией

4. Абсолютный показатель преломления среды равен

5. Зависимость показателя преломления вещества от частоты (длины) волны

дифракцией интерференцией дисперсией когерентностью поляризацией

6.Наибольшую скорость распространения в веществе имеет свет

красного цвета зеленого цвета фиолетового цвета жёлтого цвета

7.Среда, в которой свет распространяется с меньшей скоростью является

менее оптически плотной более оптически плотной свет в любых средах распространяется с одинаковой скоростью

8. Интерференционная картина наблюдается в красном свете. Как окрашен центральный (нулевой) максимум:

Источник

Волны, испускаемые естественными источниками, некогерентные потому что

В 4:11 поступил вопрос в раздел Физика, который вызвал затруднения у обучающегося.

Вопрос вызвавший трудности

Волны, испускаемые естественными источниками, некогерентные потому что

Ответ подготовленный экспертами Учись.Ru

Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике «Физика». Ваш вопрос звучал следующим образом:

Волны, испускаемые естественными источниками, некогерентные потому что

После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:

Атомы источников излучают свет независимо друг от друга отдельными цугами синусоидальных волн, которые не согласованы друг с другом.

НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ АВТОРЕ ЭТОГО ОТВЕТА:

Работы, которые я готовлю для студентов, преподаватели всегда оценивают на отлично. Я занимаюсь написанием студенческих работ уже более 4-х лет. За это время, мне еще ни разу не возвращали выполненную работу на доработку! Если вы желаете заказать у меня помощь оставьте заявку на этом сайте. Ознакомиться с отзывами моих клиентов можно на этой странице.

ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!

Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.

Деятельность компании в цифрах:

Зачтено оказывает услуги помощи студентам с 1999 года. За все время деятельности мы выполнили более 400 тысяч работ. Написанные нами работы все были успешно защищены и сданы. К настоящему моменту наши офисы работают в 40 городах.

Площадка Учись.Ru разработана специально для студентов и школьников. Здесь можно найти ответы на вопросы по гуманитарным, техническим, естественным, общественным, прикладным и прочим наукам. Если же ответ не удается найти, то можно задать свой вопрос экспертам. С нами сотрудничают преподаватели школ, колледжей, университетов, которые с радостью помогут вам. Помощь студентам и школьникам оказывается круглосуточно. С Учись.Ru обучение станет в несколько раз проще, так как здесь можно не только получить ответ на свой вопрос, но расширить свои знания изучая ответы экспертов по различным направлениям науки.

Источник

Волны, испускаемые естественными источниками, некогерентные потому что?

Волны, испускаемые естественными источниками, некогерентные потому что.

Атомы источников излучают свет независимо друг от друга отдельными цугами синусоидальных волн, которые не согласованы друг с другом.

ПОМОГИТЕ ПЛИИЗЗ?

Источник света мощностью 100 ватт испускает 5 * 10 ^ 20 фотонов в секунду.

Найдите среднюю длину волны излучения?

Что является источником механических волн?

Что является источником механических волн?

Сколько фотонов в 1 с испускает электрическая лампочка мощностью 100Вт, если длина волны излучения 650 им?

Сколько фотонов в 1 с испускает электрическая лампочка мощностью 100Вт, если длина волны излучения 650 им.

На какую длину волны настроен радиоприемник если частота испускаемых колебаний равна 6 ГГц?

На какую длину волны настроен радиоприемник если частота испускаемых колебаний равна 6 ГГц.

Чему равен полный световой поток испускаемый источником силой света 25 кд?

Чему равен полный световой поток испускаемый источником силой света 25 кд?

Лазер излучает свет с длиной волны 600 нм?

Лазер излучает свет с длиной волны 600 нм.

Какова энергия каждого испускаемого фотона.

Источники находятся друг от друга на расстоянии d = 0, 3 см.

Экран расположен на расстоянии 9 м от источников.

Что будет наблюдаться в точке А экрана (рис.

8. 66) : светлое пятно или темное?

Помогите, пожалуйста, с вопросом : «Условия наблюдения условие наблюдение минимума интерференционной картины : разность хода волн равна нечетному числу полуволн справедливо, если фазовый сдвиг между к?

Помогите, пожалуйста, с вопросом : «Условия наблюдения условие наблюдение минимума интерференционной картины : разность хода волн равна нечетному числу полуволн справедливо, если фазовый сдвиг между когерентными волнами, испускаемыми источниками равен : А)0 Б)Пи / 2 В)Пи Г)любой разности фаз.

Даю 40б?

Два источника испускают когерентные волны длиной 3мкм.

Найдите максимально или минимально амплитуда колебаний в пункте, который находится на расстоянии 2.

Источник

КОГЕРЕНТНЫЕ ВОЛНЫ. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ВОЛН.

Пусть в данную точку пространства приходят две световые волны одинаковой частоты, которые возбуждают в этой точке колебания одинакового направления (обе волны поляризованы одинаковым образом):

Когерентностьюназывается согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов. Степень согласования может быть различной. Соответственно вводится понятие степени когерентностидвух волн.

Пусть в данную точку пространства приходят две световые волны одинаковой частоты, которые возбуждают в этой точке колебания одинакового направления (обе волны поляризованы одинаковым образом):

Е = A₂cos(wt + a₂), тогда амплитуда результирующего колебания

Если частоты колебаний в обеих волнах w одинаковы, а разность фаз j возбуждаемых колебаний остается постоянной во времени, то такие волны называются когерентными.

Приналожении когерентных волн они дают устойчивое колебание с неизменной амплитудойА = соnst, определяемой выражением (1) и в зависимости от разности фаз колебаний лежащей в пределах

Т.о., когерентные волны при интерференции друг с другом дают устойчивое колебание с амплитудой не больше суммы амплитуд интерферирующих волн.

В случае некогерентных волн j непрерывно изменяется, принимая с равной вероятностью любые значения, вследствие чего среднее по времени значение _t = 0. Поэтому

откуда интенсивность, наблюдаемая при наложении некогерентных волн, равна сумме интенсивностей, создаваемых каждой из волн в отдельности:

В случае когерентных волн, соsj имеет постоянное во времени значение (но свое для каждой точки пространства), так что

Некогерентными и не могущими интерферировать др. с др. являются волны, испускаемые различными естественными источниками света.А можно ли вообще для света создать условия, при которых наблюдались бы интерференционные явления? Как, пользуясь обычными некогерентными излучателями света, создать взаимно когерентные источники?

Когерентные световые волны можно получить, разделив (с помощью отражений или преломлений) волну, излучаемую одним источником света, на две части, Если заставить эти две волны пройти разные оптические пути, а потом наложить их др. на др., наблюдается интерференция. Разность оптических длин путей, проходимых интерферирующими волнами, не должна быть очень большой, так как складывающиеся колебания должны принадлежать одному и тому же результирующему цугу волн. Если эта разность ³1м, наложатся колебания, соответствующие разным цугам, и разность фаз между ними будет непрерывно изменяться хаотическим образом.

Пусть разделение на две когерентные волны происходит в точке О (рис.2).

есть величина, равная разности оптических длин, проходимых волнами путей, и называется оптической разностью хода.

Из (3) видно, что если оптическая разность хода равна целому числу длин волн в вакууме:

Если оптическая разность хода D равна полуцелому числу длин волн в вакууме:

то j = ± (2m + 1)p, так что колебания в точке Р находятся в противофазе. Следовательно, (5) есть условие интерференционного минимума.

Впервые интерференционную картину от двух источников света наблюдал в 1802 году английский ученый Юнг. В опыте Юнга (рис.3) свет от точечного источника (малое отверстие S) проходит через две равноудаленные щели (отверстия) А₁ и А₂, являющиеся как бы двумя когерентными источниками (две цилиндрические волны). Интерференционная картина наблюдается на экране Ё, расположенном на некотором расстоянии l параллельно А₁А₂. Начало отсчета выбрано в точке 0, симметричной относительно щелей.

P

Плоская св. S O

волна

A₂ S₂ l

Е

Усиление и ослабление света в произвольной точке Р экрана зависит от оптической разности хода лучей D =L₂ – L₁. Для получения различимой интерференционной картины расстояние между источниками А₁А₂=d должно быть значительно меньше расстояния до экрана l. Расстояние х, в пределах которого образуются интерференционные полосы, значительно меньше l. При этих условиях можно положить S₂ – S₁ » 2l. Тогда S₂ – S₁ » xd/l. Умножив на n,

Подставив (6) в (4) получим, что максимумы интенсивности будут наблюдаться при значениях х, равных

Здесь l = l₀/n — длина волны в среде, заполняющей пространство между источниками и экраном.

Координаты минимумов интенсивности будут:

Расстояние между двумя соседними максимумами интенсивности называется расстоянием между интерференционными полосами,а расстояние между соседними минимумами — шириной интерференционной полосы.Из (7) и (8) следует, что расстояние между полосами и ширина полосы имеют одинаковое значение, равное

Измеряя параметры, входящие в (9), можно определить длину волны оптического излучения l. Согласно (9) Dх пропорционально 1/d, поэтому чтобы интерференционная картина была четко различима, необходимо соблюдение упоминавшегося выше условия: d

Дата добавления: 2015-10-19 ; просмотров: 1829 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник