Pomiar długości fali świetlnej i stałej siatki dyfrakcyjnej.
|
|
- Kornelia Antczak
- 4 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA FIZYKOCHEMII I TECHNOLOGII POLIMERÓW LABORATORIUM Z FIZYKI Pomiar długości fali świetlnej i stałej siatki dyfrakcyjnej.
2 Wprowadzenie Przy opisie zjawisk takich jak odbicie i załamanie światła wystarczy załoŝyć, Ŝe światło rozchodzi się wzdłuŝ linii prostych nazywanych promieniami, a prawa optyki formułować w języku geometrii. Dział optyki, w którym zaniedbuje się skończone długości fal, nazywa się optyką geometryczną. Jednak do wyjaśnienia zjawisk dyfrakcji i interferencji konieczne jest uwzględnienie falowej natury światła. Działem optyki opisującym zjawiska falowe jest optyka falowa. Falę elektromagnetyczną rozchodzącą się w kierunku x moŝemy zapisać w postaci funkcji falowej: E(x,t) = E 0 sin(ωt - kx) (1) gdzie E 0 jest amplitudą natęŝania pola elektrycznego, ω-częstością kołową, k-liczbą falową związaną z długością fali zaleŝnością k=π/ ; czynnik kx określa fazę fali świetlnej. Widać, Ŝe przebycie drogi x= daje zmianę fazy o π. PoniewaŜ π jest okresem funkcji sinus, to wszystkie punkty, w których fazy będą róŝniły się o wielokrotność π będą miały te same wartości natęŝenia pola elektrycznego. Mówimy, Ŝe drgania natęŝenia pola elektrycznego w tych punktach są zgodne w fazie. Dyfrakcja światła, Zasada Huygensa Przy przechodzeniu światła przez małe otwory lub małe zasłony albo na krawędzi zasłony duŝej zachodzi zjawisko dyfrakcji czyli ugięcia fal świetlnych. Promienie odchylają się wtedy od kierunków jakie wyznacza prawo prostoliniowego rozchodzenia się światła. Wyjaśnienie zjawiska dyfrakcji daje tzw. Zasada Huygensa. Mówi ona, Ŝe kaŝdy punkt, do którego dochodzą fale świetlne, zachowuje się tak, jak gdyby w nim było wtórne źródło, wysyłające elementarną falę kulistą. Te nowe fale doprowadzają drgania świetlne do dalszych punktów ośrodka. Widoczny na ekranie obraz prąŝkowy powstaje w wyniku interferencji ugiętych na krawędzi przesłony fal elementarnych. Zjawisko interferencji powstaje w wyniku nałoŝenie się dwóch lub więcej fal w danym punkcie przestrzeni. PrąŜkowy obraz interferencyjny moŝemy zaobserwować jednak tylko wtedy gdy: źródła są monochromatyczne (wysyłają fale o jednakowej długości fali) źródła interferujących fal są spójne (koherentne) tzn. fale wysyłane przez źródło zachowują stałą w czasie róŝnicę faz. Za pomocą zasady Huygensa moŝna z góry naszkicować obraz dyfrakcyjny otworu lub przesłony o ustalonych rozmiarach; naleŝy przy tym pamiętać, Ŝe fale elementarne, jak gdyby
3 wytworzone przez wtórne źródło, są spójne i dlatego są zdolne do interferencji. Warunek spójności i koherencji najlepiej spełnia światło laserowe. Dyfrakcja na pojedynczej szczelinie JeŜeli równoległą wiązkę światła po przejściu przez wąska szczelinę skierujemy przez soczewkę na ekran, to na ekranie powstanie obraz dyfrakcyjny szczeliny w postaci jasnego środkowego maksimum i leŝących po jego obu stronach na przemian minimów maksimów oświetlenia, które powstają w wyniku interferencji fal ugiętych, biegnących z róŝnych miejsc szczeliny. Środkowy prąŝek jest jasny, bo tu spotykają się fale o zgodnych fazach. Pierwszy prąŝek ciemny powstaje, gdy promienie dochodzące do punktu B z obu brzegów szczeliny mają róŝnicę dróg równą. Podzielmy szczelinę na dwie równe części. JeŜeli kaŝdemu punktowi pierwszej części odpowiada punkt drugiej części taki, Ŝe róŝnica dróg dla tych punktów wynosi /, wówczas fale idące z tych punktów znoszą się wzajemnie. W rezultacie fale z pierwszej części znoszę się wskutek interferencji z odpowiednimi falami z części drugiej i powstaje prąŝek ciemny. Z kolei, Ŝeby powstał prąŝek jasny róŝnica dróg promieni skrajnych musi wynosić nieparzystą wielokrotność /, np. 3/. W tym przypadku moŝemy szczelinę podzielić na trzy równe części. Fale z dwóch pierwszych znoszą się przez interferencję, fale z trzeciej części dają prąŝek jasny. minimum P x L A B θ C θ P minimum minimum Siatka dyfrakcyjna Rys.1 Dyfrakcja światła 3
4 Ogólnie, jeŝeli a jest szerokością to dla promieni ugiętych pod kątem φ róŝnica dróg promieni skrajnych wynosi a sinφ. Dla prąŝków jasnych mamy zatem związek: a sinϕ = k = k () a dla prąŝków ciemnych: a sinϕ = (k + 1) (3) Siatka dyfrakcyjna l =d sin θ d θ l Rys.. Siatka dyfrakcyjna Siatka dyfrakcyjna stanowi zespół szczelin wyciętych w nieprzezroczystej zasłonie. JeŜeli na siatkę pada prostopadle wiązka promieni o długości fali (rys.), wtedy światło ugina się tak, Ŝe obraz ugięcia mogą powstać tylko w określonych kierunkach takich, dla których róŝnice dróg promieni wychodzących z dwóch sąsiednich szczelin równają się całkowitym wielkościom, tzn. dla których zachodzi związek: d sinϕ =, d sinϕ =, d sinϕ 3 = 3 (4) 1 gdzie φ 1, φ, φ 3, stanowią kąty ugięcia kolejnych widm dyfrakcyjnych rzędu pierwszego, drugiego, trzeciego itd., zaś d (tzw. stała siatki) jest odległością pomiędzy środkami dwóch sąsiednich szczelin. PoniewaŜ dla kaŝdej pary sąsiednich szczelin róŝnica dróg wynosi dsinφ to warunek na wystąpienie maksimum interferencyjnego moŝemy zapisać w postaci: d sin ϕ = k (5) 4
5 Jednak widać z powyŝszego wzoru, kąty pod którymi obserwuje się główne maksima nie zaleŝą od liczby szczelin na siatce, natomiast zaleŝą od długości fali światła padającego i odległości między szczelinami d. Zjawiska dyfrakcji moŝna wykorzystać do bardzo precyzyjnych pomiarów długości fali światła przy znanej wartości stałej siatki i odwrotnie. Pomiary W ćwiczeniu zestawiamy układ pomiarowy przedstawiony na rysunku. Ekran Laser Siatka dyfrakcyjna Rys 3. Zestaw pomiarowy 1) Pomiar długości fali światła Włączamy laser ustawiamy siatkę o znanej stałej siatki dyfrakcyjnej d prostopadle do kierunku wiązki światła laserowego. Na ekranie obserwujemy efekt interferencji światła ugiętego na siatce w postaci symetrycznie rozłoŝonych plamek po obu stronach względem plamki rzędu zerowego. Mierząc odległość siatki od ekranu (L) i odległość kolejnych maksimów interferencyjnych od prąŝka rzędu zerowego (l), wyznaczamy wartości kątów ugięcia dla paru rzędów widma, po prawej i lewej stronie względem kierunku wiązki padającej. JeŜeli kąty ugięcia mierzone po lewej i prawej stronie róŝnią się więcej niŝ 5 stopni naleŝy dokonać korekty ustawienia siatki. Pomiar powtórzyć 6 razy ustawiając od nowa cały zestaw. Następnie ze wzoru (5) wyznaczamy długość fali światła laserowego. 5
6 ) Pomiar stałej siatki W układzie pomiarowym jak poprzednio w drogę światła laserowego wstawiamy siatkę dyfrakcyjną o nieznanej stałej d. Powtarzamy pomiar kątów ugięcia dla paru rzędów widma (jak w poleceniu 1) PoniewaŜ siatkę oświetlamy źródłem światła o znanej długości fali (obliczonej na podstawie polecenia 1), moŝemy teraz wyznaczyć stałą siatki d ze wzoru (5). 3) Pomiar grubości włosa Podobnie jak na szczelinie dyfrakcję moŝemy zaobserwować na bardzo cienkiej przeszkodzie, którą w naszym doświadczeniu moŝe być włos. Wykonujemy pomiary kątów ugięcia dla paru rzędów widma dyfrakcyjnego. Pomiar powtórzyć 6 razy ustawiając od nowa cały zestaw. Obliczamy grubość włosa korzystając ze wzorów (), (3). Wyniki pomiarów naleŝy zebrać w tabeli (Tabela 1) Tabela 1 Kolejne L l [nm] d [µm] a[µm] maksimum interferencyjne Odległość siatki (włosa) od ekranu (odległość kolejnych maksimów interferencyjnych od prąŝka rzędu zerowego) Opracowanie wyników pomiarów Na podstawie danych zebranych w tabeli naleŝy policzyć długość światła, stałą siatki dyfrakcyjnej d, oraz grubośc włosa a. Wyznacz błąd pomiaru za pomocą odchylenia standardowego. Wynik końcowy podać w postaci: = ± S (6) d = d ± (7) S d a = a ± (8) S a 6
7 Pytania 1. Omów zasadę Huygensa.. Omów doświadczenie Younga.. 3. Co to jest siatka dyfrakjcyjna oraz stała siatki dyfrakcyjnej? Jakie zjawisko fizyczne obserwuje się za pomocą siatki dyfrakcyjnej? 4. Wyjaśnij zjawiska dyfrakcji i interferencji światła. 5. Omów równanie Bragga. 6. Dlaczego optyka jest dzielona na geometryczna i falowa? Jakie prawa dotycza tylko jednej z nich, a jakie obu. Odpowiedzi uzasadnij. 7. Wyjaśnij zjawisko tęczy. 8. Podaj zastosowanie siatek dyfrakcyjnych. 9. Wymień znane Ci rodzaje laserów. 10. Co to jest fala elektromagnetyczna? Omów zjawisko i rodzaje polaryzacji. Literatura 1. Dryński T., Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, PWN, Warszawa, Resnick R., Halliday D., Fizyka, Tom, PWN, Warszawa, Szydłowski H., Pracownia fizyczna, PWN, Warszawa,
LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE
LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 6 Temat: Wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej i dyfrakcja światła na otworach kwadratowych i okrągłych. 1. Wprowadzenie Fale
Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej
Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej Wprowadzenie Światło widzialne jest to promieniowanie elektromagnetyczne (zaburzenie poła elektromagnetycznego rozchodzące
Wykład 17: Optyka falowa cz.1.
Wykład 17: Optyka falowa cz.1. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Zasada Huyghensa Christian Huygens 1678 r. pierwsza
WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ
ĆWICZENIE 84 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ Cel ćwiczenia: Wyznaczenie długości fali emisji lasera lub innego źródła światła monochromatycznego, wyznaczenie stałej siatki
18 K A T E D R A F I ZYKI STOSOWAN E J
18 K A T E D R A F I ZYKI STOSOWAN E J P R A C O W N I A F I Z Y K I Ćw. 18. Wyznaczanie długości fal świetlnych diody laserowej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej Wprowadzenie Światło jest promieniowaniem
POMIAR DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ I SPEKTROMETRU
Politechnika Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki I P Irma Śledzińska 4 POMIAR DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ I SPEKTROMETRU 1. Podstawy fizyczne Fala elektromagnetyczna
Wyznaczanie rozmiarów szczelin i przeszkód za pomocą światła laserowego
Ćwiczenie O5 Wyznaczanie rozmiarów szczelin i przeszkód za pomocą światła laserowego O5.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wykorzystanie zjawiska dyfrakcji i interferencji światła do wyznaczenia rozmiarów
Dyfrakcja. interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski
Dyfrakcja i interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski Zasada Huygensa - przypomnienie Każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej fali kulistej. Fale te zwane
Interferencja. Dyfrakcja.
Interferencja. Dyfrakcja. Wykład 8 Wrocław University of Technology 05-05-0 Światło jako fala Zasada Huygensa: Wszystkie punkty czoła fali zachowują się jak punktowe źródła elementarnych kulistych fal
Prawa optyki geometrycznej
Optyka Podstawowe pojęcia Światłem nazywamy fale elektromagnetyczne, o długościach, na które reaguje oko ludzkie, tzn. 380-780 nm. O falowych własnościach światła świadczą takie zjawiska, jak ugięcie (dyfrakcja)
Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska
Podstawy fizyki Wykład 11 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska D. Halliday, R. Resnick, J.Walker: Podstawy Fizyki, tom 3, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa 2003. K.Sierański, K.Jezierski,
Wykład XIV. wiatła. Younga. Younga. Doświadczenie. Younga
Wykład XIV Poglądy na naturęświat wiatła Dyfrakcja i interferencja światła rozwój poglądów na naturę światła doświadczenie spójność światła interferencja w cienkich warstwach interferometr Michelsona dyfrakcja
Rys. 1 Interferencja dwóch fal sferycznych w punkcie P.
Ćwiczenie 4 Doświadczenie interferencyjne Younga Wprowadzenie teoretyczne Charakterystyczną cechą fal jest ich zdolność do interferencji. Światło jako fala elektromagnetyczna również może interferować.
Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit
LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 5 Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów ze zjawiskami optycznymi. Badane elementy: Zestaw ćwiczeniowy Laser
ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL
ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL X L Rys. 1 Schemat układu doświadczalnego. Fala elektromagnetyczna (światło, mikrofale) po przejściu przez dwie blisko położone (odległe o d) szczeliny
OPTYKA FALOWA I (FTP2009L) Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła na szczelinach.
OPTYKA FALOWA I (FTP2009L) Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła na szczelinach. Zagadnienia, które należy znać przed wykonaniem ćwiczenia: Dyfrakcja światła to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia
Problemy optyki falowej. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła.
. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła. Rozwiązywanie zadań wykorzystujących poznane prawa I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku 27 luty 2012 Dyfrakcja światła laserowego
Podstawy fizyki wykład 8
Podstawy fizyki wykład 8 Dr Piotr Sitarek Katedra Fizyki Doświadczalnej, W11, PWr Optyka geometryczna Polaryzacja Odbicie zwierciadła Załamanie soczewki Optyka falowa Interferencja Dyfrakcja światła D.
Ćwiczenie 4. Doświadczenie interferencyjne Younga. Rys. 1
Ćwiczenie 4 Doświadczenie interferencyjne Younga Wprowadzenie teoretyczne Charakterystyczną cechą fal jest ich zdolność do interferencji. Światło jako fala elektromagnetyczna również może interferować.
OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz
OPTYKA Leszek Błaszkieiwcz Ojcem optyki jest Witelon (1230-1314) Zjawisko odbicia fal promień odbity normalna promień padający Leszek Błaszkieiwcz Rys. Zjawisko załamania fal normalna promień padający
Wyznaczanie ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej
POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA FIZYKOCHEMII I TECHNOLOGII POLIMERÓW LABORATORIUM Z FIZYKI Wyznaczanie ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej Wstęp Jednym z najprostszych urządzeń optycznych
Fala jest zaburzeniem, rozchodzącym się w ośrodku, przy czym żadna część ośrodka nie wykonuje zbyt dużego ruchu
Ruch falowy Fala jest zaburzeniem, rozchodzącym się w ośrodku, przy czym żadna część ośrodka nie wykonuje zbyt dużego ruchu Fala rozchodzi się w przestrzeni niosąc ze sobą energię, ale niekoniecznie musi
Ć W I C Z E N I E N R O-6
INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA OPTYKI Ć W I C Z E N I E N R O-6 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FAL PODSTAWOWYCH BARW W WIDMIE ŚWIATŁA BIAŁEGO
Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"
Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki" Opracowane w ramach projektu: "Wirtualne Laboratoria Fizyczne nowoczesną metodą nauczania realizowanego przez Warszawską Wyższą Szkołę Informatyki. Zakres ćwiczenia: 1.
Ć W I C Z E N I E N R O-7
INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA OPTYKI Ć W I C Z E N I E N R O-7 POMIAR PROMIENI KRZYWIZNY SOCZEWKI PŁASKO-WYPUKŁEJ METODĄ PIERŚCIENI
OPTYKA FALOWA. W zjawiskach takich jak interferencja, dyfrakcja i polaryzacja światło wykazuje naturę
OPTYKA FALOWA W zjawiskach takich jak interferencja, dyfrakcja i polaryzacja światło wykazuje naturę falową. W roku 8 Thomas Young wykonał doświadczenie, które pozwoliło wyznaczyć długość fali światła.
WYDZIAŁ.. LABORATORIUM FIZYCZNE
W S E i Z W WARSZAWIE WYDZIAŁ.. LABORATORIUM FIZYCZNE Ćwiczenie Nr 7 Temat: WYZNACZANIE STA ŁEJ SIATKI DYFRAKCYJNEJ I DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ Warszawa 9 POMIARDŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ
Interferencja i dyfrakcja
Podręcznik zeszyt ćwiczeń dla uczniów Interferencja i dyfrakcja Politechnika Gdańska, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. +48 58 348 63 70 http://e-doswiadczenia.mif.pg.gda.pl
Fizyka elektryczność i magnetyzm
Fizyka elektryczność i magnetyzm W5 5. Wybrane zagadnienia z optyki 5.1. Światło jako część widma fal elektromagnetycznych. Fale elektromagnetyczne, które współczesny człowiek potrafi wytwarzać, i wykorzystywać
Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła
Ćwiczenie O3 Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła O3.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zbadanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali
WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ
ĆWICZENIE 8 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ. Wykaz przyrządów Transmisyjne siatki dyfrakcyjne (S) : typ A -0 linii na milimetr oraz typ B ; Laser lub inne źródło światła
Ćwiczenie O3-A3 BADANIE DYFRAKCJI NA SZCZELINIE I SIAT- CE DYFRAKCYJNEJ Wstęp teoretyczny
Ćwiczenie O3-A3 BADANIE DYFRAKCJI NA SZCZELINIE I SIAT- CE DYFRAKCYJNEJ Wstęp teoretyczny Rozważania dotyczące natury światła, doprowadziły do odkrycia i opisania wielu zjawisk związanych z jego rozchodzeniem
Interferencja i dyfrakcja
Podręcznik metodyczny dla nauczycieli Interferencja i dyfrakcja Politechnika Gdańska, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. +48 58 348 63 70 http://e-doswiadczenia.mif.pg.gda.pl
Natura światła. W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton
Natura światła W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton W swojej pracy naukowej najpierw zajmował się optyką. Pierwsze sukcesy odniósł właśnie w optyce, konstruując
DYFRAKCJA NA POJEDYNCZEJ I PODWÓJNEJ SZCZELINIE
Ćwiczenie O-9 YFRAKCJA NA POJEYNCZEJ POWÓJNEJ SZCZELNE. Cel ćwiczenia: zapoznanie ze zjawiskiem dyfrakcji światła na pojedynczej i podwójnej szczelinie. Pomiar długości fali światła laserowego i szerokości
Zjawisko interferencji fal
Zjawisko interferencji fal Interferencja to efekt nakładania się fal (wzmacnianie i osłabianie się ruchu falowego widoczne w zmianach amplitudy i natęŝenia fal) w którym zachodzi stabilne w czasie ich
Wykład 16: Optyka falowa
Wykład 16: Optyka falowa Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Zasada Huyghensa Christian Huygens 1678 r. pierwsza
Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła
Politechnika Gdańska WYDZIAŁ ELEKTRONIKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego
Wykład 16: Optyka falowa
Wykład 16: Optyka falowa Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Zasada Huyghensa Christian Huygens 1678 r. pierwsza falowa
LABORATORIUM Z FIZYKI
Projekt Plan rozwoj Politechniki Częstochowskiej współinansowany ze środków UNII EUROPEJSKIEJ w ramach EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU SPOŁECZNEGO Nmer Projekt: POKL.04.0.0-00-59/08 INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁINśYNIERII
falowego widoczne w zmianach amplitudy i natęŝenia fal) w którym zachodzi
Zjawisko interferencji fal Interferencja to efekt nakładania się fal (wzmacnianie i osłabianie się ruchu falowego widoczne w zmianach amplitudy i natęŝenia fal) w którym zachodzi stabilne w czasie ich
Wykład FIZYKA II. 8. Optyka falowa
Wykład FIZYKA II 8. Optyka falowa Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Katedra Optyki i Fotoniki Wydział Podstawowych Problemów Techniki Politechnika Wrocławska http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/fizyka.html
= sin. = 2Rsin. R = E m. = sin
Natężenie światła w obrazie dyfrakcyjnym Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski Chcemy teraz znaleźć wyrażenie na rozkład natężenia w całym ekranie w funkcji kąta θ. Szczelinę dzielimy na N odcinków i
Wykład FIZYKA II 8. Optyka falowa Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/ Nakładanie się fal nazywamy ogólnie superpozycją. Nakładanie
pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - http://fizyka.dk - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura
12. Fale elektromagnetyczne zadania z arkusza I 12.5 12.1 12.6 12.2 12.7 12.8 12.9 12.3 12.10 12.4 12.11 12. Fale elektromagnetyczne - 1 - 12.12 12.20 12.13 12.14 12.21 12.22 12.15 12.23 12.16 12.24 12.17
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA WYDZIAŁ NOWYCH TECHNOLOGII I CHEMII FIZYKA Ćwiczenie laboratoryjne nr 44 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FAL ŚWIETLNYCH ŹRÓDEŁ BARWNYCH ( DIODY LED ) 1 Autor dr inż. Waldemar Larkowski
Ćwiczenie Nr 11 Fotometria
Instytut Fizyki, Uniwersytet Śląski Chorzów 2018 r. Ćwiczenie Nr 11 Fotometria Zagadnienia: fale elektromagnetyczne, fotometria, wielkości i jednostki fotometryczne, oko. Wstęp Radiometria (fotometria
Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru siatkowego
Politechnika Łódzka FTIMS Kierunek: Informatyka rok akademicki: 2008/2009 sem. 2. grupa II Termin: 19 V 2009 Nr. ćwiczenia: 413 Temat ćwiczenia: Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru
O3. BADANIE WIDM ATOMOWYCH
O3. BADANIE WIDM ATOMOWYCH tekst opracowała: Bożena Janowska-Dmoch Większość źródeł światła emituje promieniowanie elektromagnetyczne złożone z wymieszanych ze sobą fal o wielu częstotliwościach (długościach).
Interferencja jest to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla
Interferencja jest to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla wszystkich rodzajów fal, we wszystkich ośrodkach, w których
DYFRAKCJA ŚWIATŁA NA POJEDYNCZEJ I PODWÓJNEJ SZCZELINIE
DYFRAKCJA ŚWIATŁA NA POJEDYNCZEJ I PODWÓJNEJ SZCZELINIE I. Cel ćwiczenia: zapoznanie ze zjawiskiem dyfrakcji światła na pojedynczej i podwójnej szczelinie. Pomiar długości fali świetlnej, szerokości szczeliny
LABORATORIUM Z FIZYKI Ć W I C Z E N I E N R 2 ULTRADZWIĘKOWE FALE STOJACE - WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FAL
Projekt Plan rozwoju Politechniki Częstochowskiej współfinansowany ze środków UNII EUROPEJSKIEJ w ramach EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU SPOŁECZNEGO Numer Projektu: POKL.4.1.1--59/8 INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII
Wykład III. Interferencja fal świetlnych i zasada Huygensa-Fresnela
Wykład III Interferencja fal świetlnych i zasada Huygensa-Fresnela Interferencja fal płaskich Na kliszy fotograficznej, leżącej na płaszczyźnie z=0 rejestrujemy interferencję dwóch fal płaskich, o tej
BADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA
Celem ćwiczenia jest: BADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA 1. poznanie podstawowych właściwości interferometru z podziałem czoła fali w oświetleniu monochromatycznym i świetle białym, 2. demonstracja możliwości
Wyznaczanie wartości współczynnika załamania
Grzegorz F. Wojewoda Zespół Szkół Ogólnokształcących nr 1 Bydgoszcz Wyznaczanie wartości współczynnika załamania Jest dobrze! Nareszcie można sprawdzić doświadczalnie wartości współczynników załamania
Na ostatnim wykładzie
Na ostatnim wykładzie Falę elektromagnetyczną możemy przedstawić podając jej kierunek rozchodzenia się (promień) albo czoła fali (umowne powierzchnie, na których wartość natężenia pola elektrycznego jest
Widmo fal elektromagnetycznych
Czym są fale elektromagnetyczne? Widmo fal elektromagnetycznych dr inż. Romuald Kędzierski Podstawowe pojęcia związane z falami - przypomnienie pole falowe część przestrzeni objęta w danej chwili falą
Wyznaczanie współczynnika załamania światła
Ćwiczenie O2 Wyznaczanie współczynnika załamania światła O2.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika załamania światła dla przeźroczystych, płaskorównoległych płytek wykonanych z
WŁASNOŚCI FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH: INTERFERENCJA, DYFRAKCJA, POLARYZACJA
WŁASNOŚCI FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH: INTERFERENCJA, DYFRAKCJA, POLARYZACJA 1. Interferencja fal z dwóch źródeł 2. Fale koherentne i niekoherentne 3. Interferencja fal z wielu źródeł 4. Zasada Huygensa 5.
przenikalność atmosfery ziemskiej typ promieniowania długość fali [m] ciało o skali zbliżonej do długości fal częstotliwość [Hz]
ELEMENTY OPTYKI Fale elektromagnetyczne Promieniowanie świetlne Odbicie światła Załamanie światła Dyspersja światła Tęcza pierwotna i wtórna Dyfrakcja i interferencja światła Politechnika Opolska Opole
Wykład 17: Optyka falowa cz.2.
Wykład 17: Optyka falowa cz.2. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Interferencja w cienkich warstwach Załamanie
BADANIE I ACHROMATYZACJA PRĄŻKÓW INTERFERENCYJNYCH TWORZONYCH ZA POMOCĄ ZWIERCIADŁA LLOYDA
BADANIE I ACHROMATYZACJA PRĄŻKÓW INTERFERENCYJNYCH TWORZONYCH ZA POMOCĄ ZWIERCIADŁA LLOYDA Celem ćwiczenia jest: 1. demonstracja dużej liczby prążków w interferometrze Lloyda z oświetleniem monochromatycznym,
Laboratorium TECHNIKI LASEROWEJ. Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny
Laboratorium TECHNIKI LASEROWEJ Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny Katedra Metrologii i Optoelektroniki WETI Politechnika Gdańska Gdańsk 2018 1. Wstęp Ogromne zapotrzebowanie na informację oraz dynamiczny
Wyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona
Politechnika Łódzka FTIMS Kierunek: Informatyka rok akademicki: 2008/2009 sem. 2. Termin: 23 III 2009 Nr. ćwiczenia: 412 Temat ćwiczenia: Wyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona Nr.
Dyfrakcja. Dyfrakcja to uginanie światła (albo innych fal) przez drobne obiekty (rozmiar porównywalny z długością fali) do obszaru cienia
Dyfrakcja 1 Dyfrakcja Dyfrakcja to uginanie światła (albo innych fal) przez drobne obiekty (rozmiar porównywalny z długością fali) do obszaru cienia uginanie na szczelinie uginanie na krawędziach przedmiotów
LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ
LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ POMIAR KRZYWIZNY SOCZEWEK 1. Cel dwiczenia Zapoznanie z niektórymi metodami badania krzywizny soczewek. 2. Zakres wymaganych zagadnieo: Zjawisko dyfrakcji i interferencji
Ćwiczenie 369. Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru z siatką dyfrakcyjną. Długość fali,, [nm]
Nazwisko... Data... Nr na liście... Imię... Wydział... Dzień tyg.... Godzina... Ćwiczenie 369 Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru z siatką dyfrakcyjną. Długość fali światła monochromatycznego
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu Ć wiczenia laboratoryjne z fizyki Ćwiczenie 4 Dyfrakcja na szczelinie przy użyciu lasera relacja Heisenberga Kalisz, luty 2005 r. Opracował: Ryszard Maciejewski
Optyka falowa. dr inż. Ireneusz Owczarek CMF PŁ 2012/13
Optyka falowa dr inż. Ireneusz Owczarek CMF PŁ ireneusz.owczarek@p.lodz.pl http://cmf.p.lodz.pl/iowczarek 2012/13 Plan wykładu Spis treści 1. Fale elektromagnetyczne 2 1.1. Model falowy światła...........................................
Zjawisko interferencji fal
Zjawisko interferencji fal Interferencja to efekt nakładania się fal (wzmacnianie i osłabianie się ruchu falowego widoczne w zmianach amplitudy i natężenia fal) w którym zachodzi stabilne w czasie ich
Przyrząd słuŝy do wykonywania zasadniczych ćwiczeń uczniowskich z optyki geometrycznej.
STOLIK OPTYCZNY V 7-19 Przyrząd słuŝy do wykonywania zasadniczych ćwiczeń uczniowskich z optyki geometrycznej. Na drewnianej podstawie (1) jest umieszczona mała Ŝaróweczka (2) 3,5 V, 0,2 A, którą moŝna
Ć W I C Z E N I E N R O-5
INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INśYNIERII PROCESOWEJ, MATERIAŁOWEJ I FIZYKI STOSOWANEJ POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA OPTYKI Ć W I C Z E N I E N R O-5 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIATŁA DIODY LASEROWEJ I
Ćwiczenie 53. Soczewki
Ćwiczenie 53. Soczewki Małgorzata Nowina-Konopka, Andrzej Zięba Cel ćwiczenia Pomiar ogniskowych soczewki skupiającej i układu soczewek (skupiająca i rozpraszająca), obliczenie ogniskowej soczewki rozpraszającej.
Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny
Laboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 2006 1. Wstęp Ogromne zapotrzebowanie na informację
Laboratorium optycznego przetwarzania informacji i holografii. Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła w polu bliskim i dalekim
Laboratorium optycznego przetwarzania informacji i holografii Ćwiczenie. Dyfrakcja światła w polu bliskim i dalekim Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdańska Gdańsk
ŚWIATŁO. Czym jest światło? 8.1. Elementy optyki geometrycznej odbicie, załamanie światła
ŚWIATŁO Wykład 8 Pamiętaj, że najmniejszy krok w stronę celu jest więcej wart niż maraton dobrych chęci. Czym jest światło? 8.1. Elementy optyki geometrycznej odbicie, załamanie światła 8.2. Elementy optyki
BADANIE INTERFERENCJI MIKROFAL PRZY UŻYCIU INTERFEROMETRU MICHELSONA
ZDNIE 11 BDNIE INTERFERENCJI MIKROFL PRZY UŻYCIU INTERFEROMETRU MICHELSON 1. UKŁD DOŚWIDCZLNY nadajnik mikrofal odbiornik mikrofal 2 reflektory płytka półprzepuszczalna prowadnice do ustawienia reflektorów
Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 3. Pomiar drgao przy pomocy interferometru Michelsona
Laboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 3. Pomiar drgao przy pomocy interferometru Michelsona Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WET, Politechnika Gdaoska Gdańsk 006 1. Wstęp Celem ćwiczenia
MGR 10. Ćw. 1. Badanie polaryzacji światła 2. Wyznaczanie długości fal świetlnych 3. Pokaz zmiany długości fali świetlnej przy użyciu lasera.
MGR 10 10. Optyka fizyczna. Dyfrakcja i interferencja światła. Siatka dyfrakcyjna. Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej. Elektromagnetyczna teoria światła. Polaryzacja światła.
Interferometr Macha-Zehndera. Zapis sinusoidalnej siatki dyfrakcyjnej i pomiar jej okresu przestrzennego.
Ćwiczenie 6 Interferometr Macha-Zehndera. Zapis sinusoidalnej siatki dyfrakcyjnej i pomiar jej okresu przestrzennego. Interferometr Macha-Zehndera Interferometr Macha-Zehndera jest często wykorzystywany
WYZNACZANIE OGNISKOWYCH SOCZEWEK
WYZNACZANIE OGNISKOWYCH SOCZEWEK Cel ćwiczenia:. Wyznaczenie ogniskowej cienkiej soczewki skupiającej.. Wyznaczenie ogniskowej cienkiej soczewki rozpraszającej (za pomocą wcześniej wyznaczonej ogniskowej
BADANIE PROMIENIOWANIA CIAŁA DOSKONALE CZARNEGO
ZADANIE 9 BADANIE PROMIENIOWANIA CIAŁA DOSKONALE CZARNEGO Wstęp KaŜde ciało o temperaturze wyŝszej niŝ K promieniuje energię w postaci fal elektromagnetycznych. Widmowa zdolność emisyjną ciała o temperaturze
Falowa natura promieniowania elektromagnetycznego.
Zadanie 1. Falowa natura promieniowania elektromagnetycznego. W telefonii komórkowej poziom bezpieczeństwa (w odniesieniu do szkodliwości oddziaływania promieniowania na materię żywą) określany jest za
POMIARY OPTYCZNE 1. Wykład 1. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
POMIARY OPTYCZNE Wykład Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej Pokój 8/ bud. A- http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/ OPTYKA GEOMETRYCZNA Codzienne obserwacje: światło
Ćw. 20. Pomiary współczynnika załamania światła z pomiarów kąta załamania oraz kąta granicznego
0 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J P R A C O W N I A F I Z Y K I Ćw. 0. Pomiary współczynnika załamania światła z pomiarów kąta załamania oraz kąta granicznego Wprowadzenie Światło widzialne jest
LASERY I ICH ZASTOSOWANIE
LASERY I ICH ZASTOSOWANIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 5 Temat: Interferometr Michelsona 7.. Cel i zakres ćwiczenia 7 INTERFEROMETR MICHELSONA Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i
Ć W I C Z E N I E N R O-1
INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA OPTYKI Ć W I C Z E N I E N R O- WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU
LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ
LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ POMIAR OGNISKOWYCH SOCZEWEK CIENKICH 1. Cel dwiczenia Zapoznanie z niektórymi metodami badania ogniskowych soczewek cienkich. 2. Zakres wymaganych zagadnieo: Prawa odbicia
Rys. 1 Pole dyfrakcyjne obiektu wejściowego. Rys. 2 Obiekt quasi-periodyczny.
Ćwiczenie 7 Samoobrazowanie obiektów periodycznych Wprowadzenie teoretyczne Jeśli płaski obiekt optyczny np. przezrocze z czarno-białym wzorem (dokładniej mówiąc z przeźroczysto-nieprzeźroczystym wzorem)
Fale elektromagnetyczne w dielektrykach
Fale elektromagnetyczne w dielektrykach Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Krótka historia odkrycia
Jak się przekonać, że światło jest falą domowe laboratorium optyki laserowej
Logo designed by Armella Leung, www.armella.fr.to Jak się przekonać, że światło jest falą domowe laboratorium optyki laserowej Grzegorz F. Wojewoda Zespół Szkół Ogólnokształcących nr 4 Bydgoszcz Eureka!
PRACOWNIA FIZYCZNA I
Skrypt do laboratorium PRACOWNIA FIZYCZNA I Ćwiczenie 5: Wyznaczanie rozmiarów szczelin i obiektów za pomocą światła laserowego. Opracowanie: mgr Tomasz Neumann Gdańsk, 2011 Projekt Przygotowanie i realizacja
Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 5. Modulator PLZT
Laboratorium techniki laserowej Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 006 1.Wstęp Rozwój techniki optoelektronicznej spowodował poszukiwania nowych materiałów
20. Na poniŝszym rysunku zaznaczono bieg promienia świetlnego 1. Podaj konstrukcję wyznaczającą kierunek padania promienia 2 na soczewkę.
Optyka stosowana Załamanie światła. Soczewki 1. Współczynnik załamania światła dla wody wynosi n 1 = 1,33, a dla szkła n 2 = 1,5. Ile wynosi graniczny kąt padania dla promienia świetlnego przechodzącego
WSTĘP DO OPTYKI FOURIEROWSKIEJ
1100-4BW1, rok akademicki 018/19 WSTĘP DO OPTYKI FOURIEROWSKIEJ dr hab. Rafał Kasztelanic Wykład 4 Przestrzeń swobodna jako filtr częstości przestrzennych Załóżmy, że znamy rozkład pola na fale monochromatyczne
OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA
1100-1BO15, rok akademicki 2018/19 OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA dr hab. Rafał Kasztelanic Wykład 7 Dystorsja Zależy od wielkości pola widzenia. Dystorsja nie wpływa na ostrość obrazu lecz dokonuje
Laboratorium optycznego przetwarzania informacji i holografii. Ćwiczenie 6. Badanie właściwości hologramów
Laboratorium optycznego przetwarzania informacji i holografii Ćwiczenie 6. Badanie właściwości hologramów Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdańska Gdańsk 2006 1. Cel
Ćwiczenie 363. Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa. Początkowa wartość kąta 0..
Nazwisko... Data... Nr na liście... Imię... Wydział... Dzień tyg.... Godzina... Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa Początkowa wartość kąta 0.. 1 25 49 2 26 50 3 27 51 4 28 52 5 29 53 6 30 54
Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.
1 Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury. natężenie natężenie teoria klasyczna wynik eksperymentu