Interferencja i dyfrakcja



Podobne dokumenty
Interferencja i dyfrakcja

Optyka geometryczna. Podręcznik zeszyt ćwiczeń dla uczniów

Dyfrakcja. interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski

Optyka geometryczna. Podręcznik metodyczny dla nauczycieli

Problemy optyki falowej. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła.

OPTYKA FALOWA I (FTP2009L) Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła na szczelinach.

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit

Wyznaczanie rozmiarów szczelin i przeszkód za pomocą światła laserowego

Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"

WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ

Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej

Ćwiczenie 4. Doświadczenie interferencyjne Younga. Rys. 1

Wykład 17: Optyka falowa cz.1.

Pomiar długości fali świetlnej i stałej siatki dyfrakcyjnej.

Rys. 1 Interferencja dwóch fal sferycznych w punkcie P.

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

Wyznaczanie wartości współczynnika załamania

Fizyka atomowa i jądrowa

Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej cienkiej soczewki skupiającej

WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ

Prawa optyki geometrycznej

Dyfrakcja. Dyfrakcja to uginanie światła (albo innych fal) przez drobne obiekty (rozmiar porównywalny z długością fali) do obszaru cienia

Korpuskularna natura światła i materii

LABORATORIUM Z FIZYKI Ć W I C Z E N I E N R 2 ULTRADZWIĘKOWE FALE STOJACE - WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FAL

ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL

Wykład XIV. wiatła. Younga. Younga. Doświadczenie. Younga

BADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA

Szczegółowe kryteria oceniania z fizyki w gimnazjum. kl. III

Wykład FIZYKA II. 8. Optyka falowa

WŁASNOŚCI FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH: INTERFERENCJA, DYFRAKCJA, POLARYZACJA

Fizyka atomowa i jądrowa

MGR 10. Ćw. 1. Badanie polaryzacji światła 2. Wyznaczanie długości fal świetlnych 3. Pokaz zmiany długości fali świetlnej przy użyciu lasera.

18 K A T E D R A F I ZYKI STOSOWAN E J

13. Optyka Interferencja w cienkich warstwach. λ λ

Laboratorium TECHNIKI LASEROWEJ. Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny

Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła

Natura światła. W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton

OPTYKA FALOWA. W zjawiskach takich jak interferencja, dyfrakcja i polaryzacja światło wykazuje naturę

interferencja, dyspersja, dyfrakcja, okna transmisyjne Interferencja

BADANIE INTERFERENCJI MIKROFAL PRZY UŻYCIU INTERFEROMETRU MICHELSONA

Interferometr Michelsona

Wykład 17: Optyka falowa cz.2.

Dyfrakcja na Spiralnej Strukturze (Całkowita liczba pkt.: 10)

Fala jest zaburzeniem, rozchodzącym się w ośrodku, przy czym żadna część ośrodka nie wykonuje zbyt dużego ruchu

Optyka. Wykład XII Krzysztof Golec-Biernat. Dyfrakcja. Laser. Uniwersytet Rzeszowski, 17 stycznia 2018

Laboratorium optycznego przetwarzania informacji i holografii. Ćwiczenie 6. Badanie właściwości hologramów

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ


Krzysztof Łapsa Wyznaczenie prędkości fal ultradźwiękowych metodami interferencyjnymi

Interferencja jest to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

12.Opowiedz o doświadczeniach, które sam(sama) wykonywałeś(aś) w domu. Takie pytanie jak powyższe powinno się znaleźć w każdym zestawie.

Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru siatkowego

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 53: Soczewki

9. Optyka Interferencja w cienkich warstwach. λ λ

Wykład 16: Optyka falowa

Interferencja. Dyfrakcja.

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

DYFRAKCJA NA POJEDYNCZEJ I PODWÓJNEJ SZCZELINIE

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny

Cel ćwiczenia. Zagadnienia do opracowania. Zalecana literatura

Laboratorium optycznego przetwarzania informacji i holografii. Ćwiczenie 3. Częstotliwości przestrzenne struktur okresowych

Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela.

Ćwiczenie 53. Soczewki

Jak się przekonać, że światło jest falą domowe laboratorium optyki laserowej

Odgłosy z jaskini (11) Siatka odbiciowa

Podstawowe informacje o przedmiocie (niezależne od cyklu)

Projekt Innowacyjny program nauczania matematyki dla liceów ogólnokształcących

WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ

falowego widoczne w zmianach amplitudy i natęŝenia fal) w którym zachodzi

Mikroskop teoria Abbego

BADANIE I ACHROMATYZACJA PRĄŻKÓW INTERFERENCYJNYCH TWORZONYCH ZA POMOCĄ ZWIERCIADŁA LLOYDA

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 5. Modulator PLZT

Ćwiczenie Nr 11 Fotometria

Wykład 16: Optyka falowa

Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

Promieniowanie X. Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X

WSTĘP DO OPTYKI FOURIEROWSKIEJ

Ćwiczenie nr 71: Dyfrakcja światła na szczelinie pojedynczej i podwójnej

Pytania do ćwiczeń na I-szej Pracowni Fizyki

Zjawisko interferencji fal

Ćwiczenie O3-A3 BADANIE DYFRAKCJI NA SZCZELINIE I SIAT- CE DYFRAKCYJNEJ Wstęp teoretyczny

Podstawy fizyki wykład 8

= sin. = 2Rsin. R = E m. = sin

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI

Ćwiczenie 369. Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru z siatką dyfrakcyjną. Długość fali,, [nm]

MODULATOR CIEKŁOKRYSTALICZNY

Ć W I C Z E N I E N R O-6

SPRAWDZIAN NR Na zwierciadło sferyczne padają dwa promienie światła równoległe do osi optycznej (rysunek).

Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła

V. KONSPEKTY UCZELNIA WYŻSZA

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Fizyka elektryczność i magnetyzm

Marcin Bieda. Pierścienie Newtona. (Instrukcja obsługi)

POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.

przenikalność atmosfery ziemskiej typ promieniowania długość fali [m] ciało o skali zbliżonej do długości fal częstotliwość [Hz]

Plan wynikowy (propozycja)

Transkrypt:

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 e-doświadczenia w fizyce projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

1 Wstęp Niniejsze e-doświadczenie poświęcone zostało zagadnieniom związanym z intereferencją i dyfrakcją. Za jego pomocą można obserwować dyfrakcję i interferencję fal świetlnych, dyfrakcję i interferencję fal wodnych oraz przeprowadzić doświadczenie Younga. Dyfrakcja, jako zjawisko typowe dla ruchu falowego, jest świadectwem falowej natury światła. Promienie światła rozchodzą się po liniach prostych. Przechodząc przez małe otwory ulegają ugięciu, czyli dyfrakcji. Ponieważ dyfrakcję można obserwować tylko wtedy, gdy rozmiary szczeliny są porównywalne z długością fali padającej na szczelinę, to dyfrakcja światła, ze względu na małą długość fal świetlnych, zachodzi tylko na bardzo małych szczelinach. Interferencja jest kolejnym zjawiskiem, zdradzającym falową naturę światła. Jest ona zjawiskiem charakterystycznym dla każdego ruchu falowego. Polega ona na nakładaniu się fal pochodzących z różnych (na przykład dwóch) źródeł. Aby powstał stabilny i możliwy do zaobserwowania obraz interferencyjny, to światło pochodzące z tych źródeł musi być spójne. Takie warunki można uzyskać, kierując światło pochodzące z jednego źródła na dwie szczeliny, z których każda będzie stanowiła odrębne źródło światła spójnego. Na skutek interferencji powstają naprzemiennie obszary wzmocnień i wygaszeń fal składowych. 1

2 Badanie interferencji i dyfrakcji światła Celem poniższych ćwiczeń doświadczalnych będzie poznanie podstaw dotyczących badania interferencji i dyfrakcji światła. Ćwiczenie 1 Obserwacje jakościowe interferencji i dyfrakcji światła laserowego na płytce dyfrakcyjnej Uwaga! dowolną siatkę dyfrakcyjną. " Rozwiń panel boczny i zaznacz łaser czerwonyńa liście dostępnych kolorów. Tym laserem oświetlisz ekran poprzez siatkę dyfrakcyjną. " Jaki obraz obserwujesz na ekranie? " Dokonaj analogicznych obserwacji z innym kolorem lasera. Czym one się różnią od siebie? Aby wybrać inny kolor lasera, należu najpierw laser wyłączyć, wybrać inny kolor a następnie laser włączyć ponownie. Ćwiczenie 2 Obserwacje ilościowe interferencji i dyfrakcji światła laserowego dowolną siatkę dyfrakcyjną. " Rozwiń panel boczny i zaznacz wszystkie dostępne kolory laserów (oprócz łasera nieznanego ). W ten sposób oświetlisz ekran wszystkimi trzema wiązkami jednocześnie. " W panelu bocznym wybierz widok ekranu. Pojawi się okno, 2

będące powiększeniem ekranu z prowadnicami, dzięki którymi można zmierzyć odległości między poszczególnymi punktami obrazu. " Zmierz i zapisz poszczególne odległości dla różnych kolorów lasera. Przy pomocy nauczyciela dokonaj odpowiednich obliczeń. Ćwiczenie 3 Wyznaczanie długości fali lasera dowolną siatkę dyfrakcyjną. " Rozwiń panel boczny i zaznacz łaser nieznany. W ten sposób oświetlisz ekran laserem o nieznanym kolorze, czyli o nieznanej długości fali. " W panelu bocznym wybierz widok ekranu. Pojawi się okno, będące powiększeniem ekranu z prowadnicami, dzięki którymi można zmierzyć odległości między poszczególnymi punktami obrazu. " Zmierz i zapisz poszczególne odległości dla nieznanego lasera. Przy pomocy nauczyciela dokonaj odpowiednich obliczeń i znajdź długość fali lasera. Ćwiczenie 4 Obserwacje jakościowe interferencji i dyfrakcji światła laserowego na różnych obiektach Uwaga! płytę CD, DVD bądź Blu-Ray. " Umieść laser oraz wybraną płytę w odpowiednich uchwytach Możesz wybrać wszystkie płyty jednocześnie. Jednak tylko jedna z nich w danym momencie może być umieszczona na ławie optycznej. " Rozwiń panel boczny i zaznacz wszystkie dostępne kolory laserów (oprócz łasera nieznanego ). W ten sposób oświetlisz ekran wszystkimi trzema wiązkami jednocześnie. " Jaki obraz obserwujesz? Zapamiętaj go. " Wybierz inną płytę i powtórz obserwację. Jakie możesz wycią- 3

gnąć wnioski? Ćwiczenie 5 Wyznaczanie stałej siatki dyfrakcyjnej nieznaną siatkę dyfrakcyjną. " Rozwiń panel boczny i zaznacz wybrany kolor lasera (oprócz łasera nieznanego ). " W panelu bocznym wybierz widok ekranu. Pojawi się okno, będące powiększeniem ekranu z prowadnicami, dzięki którymi można zmierzyć odległości między poszczególnymi punktami obrazu. " Zmierz i zapisz poszczególne odległości na obrazie. Przy pomocy nauczyciela dokonaj odpowiednich obliczeń i znajdź wartość stałej dyfrakcyjnej nieznanej siatki. 4

3 Dyfrakcja fal w cieczy Ćwiczenie 6 Obserwacja dyfrakcji fal w cieczy Przygotowanie obserwacji Obserwacja " Wybierz z belki narzędziowej Ćiekawostkę. " W panelu bocznym wybierz za pomocą suwaka częstotliwość generowania fal. Możesz również zaznaczyć opcję pokaż przebieg fal, dzięki czemu odpowiednie regiony fali będą kolorowane. " Kliknij Uruchom. Obserwuj proces wzmacniania się fali i jej wygaszania. 5

Gdańsk 2013 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 e-doświadczenia w fizyce projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego