Osservazione di interferenza e diffrazione della conclusione del laboratorio di luce. Rapporto fotografico “Osservazione dell'interferenza e della diffrazione della luce a casa

Lavoro di laboratorio n. 11. Osservazione del fenomeno di interferenza e diffrazione della luce.
Lo scopo del lavoro: studiare sperimentalmente il fenomeno dell'interferenza e della diffrazione della luce, identificare le condizioni per il verificarsi di questi fenomeni e la natura della distribuzione dell'energia luminosa nello spazio.
Dotazione: una lampada elettrica a filamento diritto (una per classe), due lastre di vetro, un tubo in PVC, un bicchiere con una soluzione di sapone, un anello di filo con manico di diametro 30 mm, una lama, una striscia di carta ¼ di foglio, tessuto di nylon 5x5 cm, un reticolo di diffrazione, filtri luce .

Breve teoria
L'interferenza e la diffrazione sono fenomeni caratteristici delle onde di qualsiasi natura: meccanica, elettromagnetica. L'interferenza delle onde è la somma di due (o più) onde nello spazio, in cui nei suoi diversi punti si ottiene un'amplificazione o un indebolimento dell'onda risultante. L'interferenza si osserva quando si sovrappongono onde, emesse dalla stessa sorgente luminosa, che sono arrivate in un dato punto in modi diversi. Per la formazione di uno schema di interferenza stabile sono necessarie onde coerenti, onde che hanno la stessa frequenza e una differenza di fase costante. Si possono ottenere onde coerenti su film sottili di ossidi, grasso, su un traferro d'aria tra due vetri trasparenti premuti l'uno contro l'altro.
L'ampiezza dello spostamento risultante nel punto C dipende dalla differenza nel percorso delle onde alla distanza d2 – d1.
[Scarica il file per visualizzare l'immagine] Condizione di massimo-(amplificazione delle oscillazioni): la differenza nel percorso delle onde è pari ad un numero pari di semionde
dove k=0; ± 1; ±2; ± 3;
[Scarica il file per visualizzare l'immagine] Le onde dalle sorgenti A e B arriveranno al punto C nelle stesse fasi e si “amplificano a vicenda.
Se la differenza di percorso è pari a un numero dispari di semionde, le onde si indeboliranno a vicenda e si osserverà un minimo nel punto di incontro.

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Quando la luce interferisce, si verifica una ridistribuzione spaziale dell'energia delle onde luminose.
La diffrazione è il fenomeno della deviazione dell'onda dalla propagazione rettilinea quando passa attraverso piccoli fori e aggira piccoli ostacoli da parte dell'onda.
La diffrazione è spiegata dal principio di Huygens-Fresnel: ogni punto dell'ostacolo raggiunto dall'onda diventa una sorgente di onde secondarie, coerenti, che si propagano oltre i bordi dell'ostacolo e interferiscono tra loro, formando uno schema di interferenza stabile - alternanza di illuminazione massima e minima, iridescente colorata in luce bianca. Condizione per la manifestazione della diffrazione: Le dimensioni degli ostacoli (fori) devono essere inferiori o commisurate alla lunghezza d'onda La diffrazione si osserva su filamenti sottili, graffi su vetro, su una fessura-taglio verticale in un foglio di carta, su ciglia , su goccioline d'acqua su vetro appannato, su cristalli di ghiaccio in una nuvola o su vetro, sulle setole della copertura chitinosa degli insetti, su piume di uccelli, su CD, carta da imballaggio., Su un reticolo di diffrazione.,
Un reticolo di diffrazione è un dispositivo ottico, che è una struttura periodica di un gran numero di elementi disposti regolarmente su cui la luce viene diffratta. I tratti con un profilo definito e costante per un dato reticolo di diffrazione vengono ripetuti attraverso lo stesso intervallo d (periodo reticolare). La capacità di un reticolo di diffrazione di scomporre un raggio di luce incidente su di esso in lunghezze d'onda è la sua proprietà principale. Ci sono reticoli di diffrazione riflettenti e trasparenti. Nei dispositivi moderni vengono utilizzati principalmente reticoli di diffrazione riflettenti.

Progresso:
Obiettivo 1. A) Osservazione dell'interferenza su un film sottile:
Esperienza 1. Immergere l'anello di filo metallico nella soluzione di sapone. Sull'anello di filo si forma una pellicola di sapone.
Posizionalo verticalmente. Osserviamo strisce orizzontali chiare e scure che cambiano in larghezza e colore al variare dello spessore del film. Esamina l'immagine attraverso un filtro luminoso.
Annota quante bande si osservano e come si alternano i colori in esse?
Esperienza 2. Usando un tubo in PVC, soffia una bolla di sapone ed esaminala attentamente. Quando illuminato con luce bianca, osserva la formazione di punti di interferenza, dipinti colori spettrali... Esamina l'immagine attraverso un filtro luminoso.
Quali colori sono visibili nella bolla e come si alternano dall'alto verso il basso?
B) Osservazione dell'interferenza sul cuneo d'aria:
Esperienza 3. Pulisci con cura due lastre di vetro, uniscile e strizzale con le dita. A causa della non idealità della forma delle superfici a contatto, si formano i vuoti d'aria più sottili tra le piastre: si tratta di cunei d'aria, su di essi si verifica un'interferenza. Quando la forza che comprime le piastre cambia, lo spessore del cuneo d'aria cambia, il che porta a un cambiamento nella posizione e nella forma dei massimi e dei minimi di interferenza.Quindi esamina l'immagine attraverso un filtro luminoso.
Disegna ciò che vedi alla luce bianca e ciò che vedi attraverso un filtro.

Concludere: perché si verifica l'interferenza, come spiegare il colore dei massimi nel modello di interferenza, che influenza la luminosità e il colore dell'immagine.

Compito 2. Osservazione della diffrazione della luce.
Esperienza 4. Con una lama tagliamo una fessura in un foglio di carta, applichiamo la carta ai nostri occhi e guardiamo attraverso la fessura la lampada-fonte di luce. Osserviamo i massimi ei minimi dell'illuminazione, quindi esaminiamo l'immagine attraverso un filtro luminoso.
Disegna il modello di diffrazione visto in luce bianca e in luce monocromatica.
Deformando la carta, riduciamo la larghezza della fessura, osserviamo la diffrazione.
Esperienza 5. Considera una lampada-sorgente luminosa attraverso un reticolo di diffrazione.
Come è cambiato il modello di diffrazione?
Esperienza 6. Guarda attraverso il tessuto di nylon il filo di una lampada luminosa. Ruotando il tessuto attorno all'asse, si ottiene un chiaro schema di diffrazione sotto forma di due bande di diffrazione incrociate ad angolo retto.
Disegna la croce di diffrazione osservata. Spiega questo fenomeno.
Fai una conclusione: perché si verifica la diffrazione, come spiegare il colore dei massimi nel modello di diffrazione, cosa influenza la luminosità e il colore dell'immagine.
Domande di controllo:
Cosa c'è di comune tra il fenomeno dell'interferenza e il fenomeno della diffrazione?
Quali onde possono fornire uno schema di interferenza stabile?
Perché non c'è schema di interferenza sul tavolo dello studente dalle lampade sospese dal soffitto in classe?

6. Come spiegare i cerchi colorati attorno alla luna?

Files allegati

Lavoro di laboratorio sul tema : "Osservazione di interferenza e diffrazione della luce"

Obiettivo del lavoro: studiare sperimentalmente il fenomeno dell'interferenza e della diffrazione.

Attrezzatura: una lampada elettrica a filamento rettilineo, due lastre di vetro, un tubo di vetro, un bicchiere con una soluzione di sapone, un anello di filo con manico di diametro 30 mm, un CD, tessuto di nylon, un filtro luce.

Teoria: L'interferenza è un fenomeno caratteristico delle onde di qualsiasi natura: meccanica, elettromagnetica.

Interferenza delle onde – addizione nello spazio di due (o più) onde, in cui nei suoi diversi punti si ottiene un'amplificazione o un'attenuazione dell'onda risultante .

Tipicamente, l'interferenza si osserva quando la sovrapposizione di onde emesse dalla stessa sorgente luminosa, che è arrivata a un dato punto in modi diversi. È impossibile ottenere uno schema di interferenza da due fonti indipendenti, poiché le molecole o gli atomi emettono luce in treni d'onda separati, indipendentemente l'uno dall'altro. Gli atomi emettono frammenti di onde luminose (treni), in cui le fasi delle oscillazioni sono casuali. Gli tsugi sono lunghi circa 1 metro. Treni d'onda di atomi diversi sono sovrapposti l'uno sull'altro. L'ampiezza delle oscillazioni risultanti cambia in modo caotico nel tempo così rapidamente che l'occhio non ha il tempo di percepire questo cambiamento di immagini. Pertanto, una persona vede lo spazio uniformemente illuminato. Per formare uno schema di interferenza stabile, sono necessarie sorgenti d'onda coerenti (accoppiate).

coerente chiamate onde che hanno la stessa frequenza e una differenza di fase costante.

L'ampiezza dello spostamento risultante nel punto C dipende dalla differenza nel percorso delle onde alla distanza d2 – d1.

Condizione massima

, (Δd=d 2 -D 1 )

Dove k=0; ± 1; ±2; ± 3 ;…

(la differenza nel percorso delle onde è pari ad un numero pari di semionde)

Le onde provenienti dalle sorgenti A e B arriveranno al punto C nelle stesse fasi e si "amplificano a vicenda".

φA = φB - fasi di oscillazione

Δφ=0 - differenza di fase

LA=2X max

Condizione minima

, (Δd=d 2 -D 1 )

Dove k=0; ± 1; ±2; ± 3;…

(la differenza nel percorso delle onde è pari a un numero dispari di semionde)

Le onde dalle sorgenti A e B arriveranno al punto C in antifase e "si estingueranno a vicenda".

φ A ≠φ B - fasi di oscillazione

Δφ=π - differenza di fase

A=0 è l'ampiezza dell'onda risultante.

modello di interferenza – alternanza regolare di aree ad alta e bassa intensità luminosa.

Interferenza luminosa - ridistribuzione spaziale dell'energia della radiazione luminosa quando due o più onde luminose sono sovrapposte.

A causa della diffrazione, la luce devia da una propagazione rettilinea (ad esempio, vicino ai bordi degli ostacoli).

Diffrazione – il fenomeno della deviazione dell'onda dalla propagazione rettilinea quando si attraversano piccoli fori e si aggirano piccoli ostacoli da parte dell'onda .

Condizione di manifestazione della diffrazione : D< λ , Dove D - la dimensione dell'ostacolo,λ - lunghezza d'onda. Le dimensioni degli ostacoli (fori) devono essere inferiori o commisurate alla lunghezza d'onda.

L'esistenza di questo fenomeno (diffrazione) limita la portata delle leggi dell'ottica geometrica ed è la ragione della limitazione della risoluzione degli strumenti ottici.

Reticolo di diffrazione - un dispositivo ottico, che è una struttura periodica di un gran numero di elementi disposti regolarmente su cui la luce viene diffratta. I tratti con un profilo definito e costante per un dato reticolo di diffrazione vengono ripetuti a intervalli regolariD (periodo reticolare). La capacità di un reticolo di diffrazione di scomporre un raggio di luce incidente su di esso in lunghezze d'onda è la sua proprietà principale. Ci sono reticoli di diffrazione riflettenti e trasparenti.Nei dispositivi moderni vengono utilizzati principalmente reticoli di diffrazione riflettenti. .

La condizione per osservare il massimo di diffrazione :

d sinφ=k λ, Dove k=0; ± 1; ±2; ± 3; D - periodo di grata , φ - l'angolo al quale si osservano i massimi, e λ - lunghezza d'onda.

Dalla condizione massima seguesinφ=(kλ)/d .

Sia k=1, allora sinφ kr =λ kr /D E sinφ F =λ F /D.

È risaputo che λ kr >λ F , quindi sinφ kr >sinφ F . Perché y=sinφ F - la funzione è quindi crescenteφ kr >φ F

Pertanto, il colore viola nello spettro di diffrazione si trova più vicino al centro.

Nei fenomeni di interferenza e diffrazione della luce si osserva la legge di conservazione dell'energia . Nell'area di interferenza, l'energia luminosa viene solo ridistribuita senza essere convertita in altri tipi di energia. L'aumento di energia in alcuni punti del modello di interferenza rispetto all'energia luminosa totale è compensato dalla sua diminuzione in altri punti (l'energia luminosa totale è l'energia luminosa di due fasci di luce provenienti da fonti indipendenti). Le strisce chiare corrispondono ai massimi di energia, le strisce scure corrispondono ai minimi di energia.

Progresso:

Esperienza 1. Immergi l'anello di filo metallico nella soluzione di sapone. Sull'anello di filo si forma una pellicola di sapone.

Posizionalo verticalmente. Osserviamo strisce orizzontali chiare e scure che cambiano di larghezza al variare dello spessore del film.

Spiegazione. L'aspetto delle bande chiare e scure è spiegato dall'interferenza delle onde luminose riflesse dalla superficie del film. triangolo d = 2h.La differenza nel percorso delle onde luminose è pari al doppio dello spessore del film. Se posizionato verticalmente, il film ha una forma a cuneo. La differenza nel percorso delle onde luminose nella sua parte superiore sarà minore che nella sua parte inferiore. In quei punti del film in cui la differenza di percorso è pari a un numero pari di semionde, si osservano strisce luminose. E con un numero dispari di mezze onde - strisce scure. La disposizione orizzontale delle strisce è spiegata dalla disposizione orizzontale delle linee di uguale spessore del film.

Illuminiamo il film di sapone con luce bianca (dalla lampada). Osserviamo la colorazione delle bande luminose nei colori spettrali: in alto - blu, in basso - rosso.

Spiegazione. Questa colorazione è spiegata dalla dipendenza della posizione delle bande luminose dalla lunghezza d'onda del colore incidente.

Osserviamo anche che le bande, espandendosi e mantenendo la loro forma, si spostano verso il basso.

Se si utilizzano filtri luminosi e si illumina con luce monocromatica, il modello di interferenza cambia (cambia l'alternanza di bande scure e chiare)

Spiegazione. Ciò è dovuto a una diminuzione dello spessore del film, poiché la soluzione di sapone scorre verso il basso sotto l'azione della gravità.

Esperienza 2. Soffia una bolla di sapone con un tubo di vetro ed esaminala attentamente. Quando illuminato con luce bianca, osserva la formazione di anelli di interferenza colorati, colorati in colori spettrali. Il bordo superiore di ogni anello luminoso è blu, quello inferiore è rosso. Man mano che lo spessore del film diminuisce, gli anelli, anch'essi in espansione, si abbassano lentamente. La loro forma anulare è spiegata dalla forma anulare di linee di uguale spessore.

Rispondere alle domande:

Perché le bolle di sapone sono iridescenti?

Che forma hanno le strisce arcobaleno?

Perché il colore della bolla cambia continuamente?

Esperienza 3 . Pulisci accuratamente due lastre di vetro, uniscile e strizzale con le dita. A causa della forma non ideale delle superfici a contatto, tra le piastre si formano i vuoti d'aria più sottili.

Spiegazione: Le superfici delle lastre non possono essere perfettamente piane, quindi si toccano solo in pochi punti. Intorno a questi luoghi si formano i cunei d'aria più sottili di varie forme, che danno un'immagine di interferenza. In luce trasmessa, la condizione massima 2h=kl

Rispondere alle domande:

Perché si osservano strisce luminose iridescenti a forma di anello o di forma irregolare nei punti di contatto delle placche?

Perché la forma e la posizione delle frange di interferenza cambiano con la pressione?

Esperienza 4. Esaminare attentamente da diverse angolazioni la superficie del CD (che si sta registrando).

Spiegazione : La luminosità degli spettri di diffrazione dipende dalla frequenza dei solchi depositati sul disco e dall'angolo di incidenza dei raggi. I raggi quasi paralleli incidenti dal filamento della lampada vengono riflessi dai rigonfiamenti adiacenti tra le scanalature nei punti A e B. I raggi riflessi con un angolo uguale all'angolo di incidenza formano un'immagine del filamento della lampada sotto forma di una linea bianca. I raggi riflessi ad altri angoli hanno una certa differenza di percorso, a seguito della quale vengono aggiunte le onde.

Cosa stai osservando? Spiegare i fenomeni osservati. Descrivi lo schema di interferenza.

La superficie di un CD è una traccia a spirale con un passo commisurato alla lunghezza d'onda della luce visibile. Su una superficie finemente strutturata compaiono fenomeni di diffrazione e interferenza. I punti salienti dei CD sono iridescenti.

Esperienza 5. Guarda attraverso il tessuto di nylon il filamento di una lampada accesa. Ruotando il tessuto attorno all'asse, si ottiene un chiaro schema di diffrazione sotto forma di due bande di diffrazione incrociate ad angolo retto.

Spiegazione : Un picco di diffrazione bianco è visibile al centro della croce. A k=0, la differenza del percorso dell'onda è uguale a zero, quindi il massimo centrale è bianco. La croce si ottiene perché i fili del tessuto sono due reticoli di diffrazione piegati insieme con asole tra loro perpendicolari. L'aspetto dei colori spettrali è spiegato dal fatto che la luce bianca è costituita da onde di diverse lunghezze. Il massimo di diffrazione della luce per diverse lunghezze d'onda si ottiene in posizioni diverse.

Disegna la croce di diffrazione osservata. Spiegare i fenomeni osservati.

Esperienza 6.

Diffrazione in un piccolo foro

Per osservare tale diffrazione, abbiamo bisogno di un grosso foglio di carta e di uno spillo. Usando uno spillo, fai un piccolo foro nel foglio. Quindi avviciniamo il foro all'occhio e osserviamo una fonte di luce intensa. In questo caso, la diffrazione della luce è visibile

Registra l'output. Indica in quale dei tuoi esperimenti è stato osservato il fenomeno dell'interferenza e in quale diffrazione . Fornisci esempi di interferenza e diffrazione che hai incontrato.

Domande di controllo ( ogni studente prepara le risposte alle domande ):

Cos'è la luce?

Chi ha dimostrato che la luce è un'onda elettromagnetica?

Qual è la velocità della luce nel vuoto?

Chi ha scoperto l'interferenza della luce?

Cosa spiega la colorazione iridescente dei sottili film di interferenza?

Le onde luminose di due lampadine a incandescenza possono interferire? Perché?

Perché uno spesso strato di olio non è iridescente?

La posizione dei principali massimi di diffrazione dipende dal numero di fenditure del reticolo?

Perché l'apparente colore iridescente di una pellicola di sapone cambia continuamente?

Lo scopo della lezione:

• generalizzare le conoscenze sull'argomento "Interferenza e diffrazione della luce";
• continuare la formazione di abilità e abilità sperimentali degli studenti;
• applicare le conoscenze teoriche per spiegare i fenomeni naturali;
• promuovere la formazione di interesse per la fisica e il processo di conoscenza scientifica;
• contribuire all'espansione degli orizzonti degli studenti, allo sviluppo della capacità di trarre conclusioni dai risultati dell'esperimento.

Attrezzatura:

• lampada a filamento dritto (una per classe);
• anello di filo con manico (opere n. 1,2);
• un bicchiere di acqua saponata (opere n. 1,2);
• lastre di vetro (40 x 60 mm), 2 pezzi per set (opera n. 3) (attrezzatura fatta in casa);
• pinza (lavoro n. 4);
• tessuto di nylon (100 x 100 mm, attrezzatura fatta in casa, lavoro n. 5);
• dischi grammofonici (4 e 8 colpi per 1 mm, opera n. 6);
• CD (opera n. 6);
• fotografie di insetti e uccelli (opera n. 7).

Avanzamento della lezione

I. Attualizzazione delle conoscenze sull'argomento "Light Interference" (ripetizione del materiale studiato).

Insegnante: Prima di eseguire i compiti sperimentali, ripeteremo il materiale principale.

Quale fenomeno è chiamato il fenomeno dell'interferenza?

Quali onde sono caratterizzate da interferenza?

Definire onde coerenti.

Annotare le condizioni per massimi e minimi di interferenza.

La legge di conservazione dell'energia è rispettata nei fenomeni di interferenza?

Studenti (risposte suggerite):

– L'interferenza è un fenomeno caratteristico delle onde di qualsiasi natura: meccanica, elettromagnetica. "L'interferenza delle onde è l'addizione nello spazio di due (o più) onde, in cui nei suoi diversi punti si ottiene un'amplificazione o un indebolimento dell'onda risultante."

– Per la formazione di uno schema di interferenza stabile, sono necessarie sorgenti d'onda coerenti (accoppiate).

- Le onde coerenti sono onde che hanno la stessa frequenza e una differenza di fase costante.

Alla lavagna, gli studenti scrivono le condizioni per i massimi e i minimi.

L'ampiezza dello spostamento risultante nel punto C dipende dalla differenza nel percorso delle onde a distanza D 2 – D 1 .

figura 1 - condizioni massime	figura 2 - condizioni minime
, () dove k=0; ± 1; ±2; ± 3;… (la differenza nel percorso delle onde è pari ad un numero pari di semionde) Le onde provenienti dalle sorgenti S 1 e S 2 arriveranno al punto C nelle stesse fasi e si "amplificano a vicenda". Fasi di oscillazione Differenza di fase А=2Х max è l'ampiezza dell'onda risultante.	, () dove k=0; ± 1; ±2; ± 3;… (la differenza nel percorso delle onde è pari a un numero dispari di semionde) Le onde dalle sorgenti S 1 e S 2 arriveranno al punto C in antifase e "si estingueranno a vicenda". Fasi di oscillazione Differenza di fase A=0 è l'ampiezza dell'onda risultante.

Uno schema di interferenza è un'alternanza regolare di aree di intensità luminosa aumentata e ridotta.

- Interferenza della luce - ridistribuzione spaziale dell'energia della radiazione luminosa quando due o più onde luminose sono sovrapposte.

Di conseguenza, nei fenomeni di interferenza e diffrazione della luce, si osserva la legge di conservazione dell'energia. Nell'area di interferenza, l'energia luminosa viene solo ridistribuita senza essere convertita in altri tipi di energia. L'aumento di energia in alcuni punti del modello di interferenza rispetto all'energia luminosa totale è compensato dalla sua diminuzione in altri punti (l'energia luminosa totale è l'energia luminosa di due fasci di luce provenienti da fonti indipendenti).

Le strisce chiare corrispondono ai massimi di energia, le strisce scure corrispondono ai minimi di energia.

Insegnante: Passiamo alla parte pratica della lezione.

Lavoro sperimentale n. 1

“Osservazione del fenomeno dell'interferenza luminosa su una pellicola di sapone”.

Dotazione: bicchieri con una soluzione di sapone, anelli di filo con manico del diametro di 30 mm. ( vedi figura 3)

Gli studenti osservano l'interferenza in un'aula buia su una pellicola di sapone piatta sotto illuminazione monocromatica.

Sull'anello di filo prendiamo una pellicola di sapone e la posizioniamo verticalmente.

Osserviamo strisce orizzontali chiare e scure che cambiano in larghezza al variare dello spessore del film ( vedi figura 4).

Spiegazione. L'aspetto delle bande chiare e scure è spiegato dall'interferenza delle onde luminose riflesse dalla superficie del film. triangolo d = 2h

La differenza nel percorso delle onde luminose è pari al doppio dello spessore del film.

Se posizionato verticalmente, il film ha una forma a cuneo. La differenza nel percorso delle onde luminose nella sua parte superiore sarà minore che nella sua parte inferiore. In quei punti del film in cui la differenza di percorso è pari a un numero pari di semionde, si osservano strisce luminose. E con un numero dispari di mezze onde - strisce chiare. La disposizione orizzontale delle strisce è spiegata dalla disposizione orizzontale delle linee di uguale spessore del film.

4. Illuminare la pellicola di sapone con luce bianca (dalla lampada).

5. Osserviamo la colorazione delle bande luminose nei colori spettrali: in alto - blu, in basso - rosso.

Spiegazione. Questa colorazione è spiegata dalla dipendenza della posizione delle bande luminose dalla lunghezza d'onda del colore incidente.

6. Osserviamo anche che le strisce, espandendosi e mantenendo la loro forma, si abbassano.

Spiegazione. Ciò è dovuto a una diminuzione dello spessore del film, poiché la soluzione di sapone scorre verso il basso sotto l'azione della gravità.

Lavoro sperimentale n. 2

"Osservazione dell'interferenza della luce su una bolla di sapone".

1. Gli studenti fanno le bolle (Vedi Figura 5).

2. Osserviamo la formazione di anelli di interferenza dipinti con colori spettrali sulle sue parti superiore e inferiore. Il bordo superiore di ogni anello luminoso è blu, quello inferiore è rosso. Man mano che lo spessore del film diminuisce, gli anelli, anch'essi in espansione, si abbassano lentamente. La loro forma anulare è spiegata dalla forma anulare di linee di uguale spessore.

Lavoro sperimentale n. 3.

“Osservazione dell'interferenza della luce su una pellicola d'aria”

Gli studenti uniscono piatti di vetro puliti e li stringono con le dita (vedi figura n. 6).

Le lastre sono viste in luce riflessa su uno sfondo scuro.

Osserviamo in alcuni punti luminose strisce iridescenti a forma di anello o chiuse di forma irregolare.

Cambia la pressione e osserva il cambiamento nella posizione e nella forma delle strisce.

Insegnante: Le osservazioni in questo lavoro sono individuali. Disegna lo schema di interferenza che osservi.

Spiegazione: Le superfici delle lastre non possono essere perfettamente piane, quindi si toccano solo in pochi punti. Intorno a questi luoghi si formano i cunei d'aria più sottili di varie forme, che danno un'immagine di interferenza. (foto n. 7).

In luce trasmessa, la condizione massima 2h=kl

Insegnante: Il fenomeno dell'interferenza e della polarizzazione nella tecnologia delle costruzioni e dell'ingegneria viene utilizzato per studiare le sollecitazioni che si verificano nei singoli nodi di strutture e macchine. Il metodo di ricerca è chiamato fotoelastico. Ad esempio, quando il modello della parte viene deformato, viene violata l'omogeneità del vetro organico e la natura del modello di interferenza riflette le sollecitazioni interne della parte.(foto n. 8) .

II. Attualizzazione delle conoscenze sull'argomento "Diffrazione della luce" (ripetizione del materiale studiato).

Insegnante: Prima di fare la seconda parte del lavoro, ripeteremo il materiale principale.

Quale fenomeno è chiamato il fenomeno della diffrazione?

Condizione per la manifestazione della diffrazione.

Reticolo di diffrazione, sue tipologie e principali proprietà.

Condizione per osservare il massimo di diffrazione.

Perché il viola è più vicino al centro del modello di interferenza?

Studenti (risposte suggerite):

La diffrazione è il fenomeno della deviazione dell'onda dalla propagazione rettilinea quando passa attraverso piccoli fori e aggira piccoli ostacoli da parte dell'onda.

Condizione per la manifestazione della diffrazione: D < , Dove Dè la dimensione dell'ostacolo, è la lunghezza d'onda. Le dimensioni degli ostacoli (fori) devono essere inferiori o commisurate alla lunghezza d'onda. L'esistenza di questo fenomeno (diffrazione) limita la portata delle leggi dell'ottica geometrica ed è la ragione della limitazione della risoluzione degli strumenti ottici.

Un reticolo di diffrazione è un dispositivo ottico che è una struttura periodica di un gran numero di elementi regolarmente distanziati su cui la luce viene diffratta. I tratti con un profilo definito e costante per un dato reticolo di diffrazione vengono ripetuti a intervalli regolari D(periodo reticolare). La capacità di un reticolo di diffrazione di scomporre un raggio di luce incidente su di esso in lunghezze d'onda è la sua proprietà principale. Ci sono reticoli di diffrazione riflettenti e trasparenti. Nei dispositivi moderni vengono utilizzati principalmente reticoli di diffrazione riflettenti..

Condizione per osservare il massimo di diffrazione:

Lavoro sperimentale n. 4.

“Osservazione della diffrazione della luce da una stretta fenditura”

Attrezzatura: (cm disegno n° 9)

1. Spostiamo il cursore della pinza fino a formare uno spazio di 0,5 mm di larghezza tra le ganasce.
2. Avviciniamo all'occhio la parte smussata delle spugne (posizionando il guscio in verticale).
3. Attraverso questo spazio guardiamo il filo posizionato verticalmente della lampada accesa.
4. Osserviamo strisce iridescenti parallele ad esso su entrambi i lati del filo.
5. Modifichiamo la larghezza della fessura nell'intervallo 0,05 - 0,8 mm. Quando passano a fenditure più strette, le bande si allontanano, si allargano e formano spettri distinti. Se viste attraverso la fessura più ampia, le frange sono molto strette e vicine l'una all'altra.
6. Gli alunni disegnano ciò che vedono sui loro quaderni.

Lavoro sperimentale n. 5.

“Osservazione della diffrazione della luce su tessuto kapron”.

Dotazione: una lampada a filamento dritto, tessuto in nylon di dimensioni 100x100mm (Figura 10)

1. Guardiamo attraverso il tessuto di nylon il filo di una lampada accesa.
2. Osserviamo una "croce di diffrazione" (un'immagine sotto forma di due bande di diffrazione incrociate ad angolo retto).
3. Gli alunni disegnano su un quaderno l'immagine che vedono (croce di diffrazione).

Spiegazione: Al centro della crosta è visibile un picco di diffrazione bianco. A k=0, la differenza del percorso dell'onda è uguale a zero, quindi il massimo centrale è bianco.

La croce si ottiene perché i fili del tessuto sono due reticoli di diffrazione piegati insieme con asole tra loro perpendicolari. L'aspetto dei colori spettrali è spiegato dal fatto che la luce bianca è costituita da onde di diverse lunghezze. Il massimo di diffrazione della luce per diverse lunghezze d'onda si ottiene in posizioni diverse.

Lavoro sperimentale n. 6.

“Osservazione della diffrazione della luce su un disco grammofonico e su un disco laser”.

Equipaggiamento: lampada a filamento diritta, disco grammofonico (vedi figura 11)

Il disco del grammofono è un buon reticolo di diffrazione.

1. Posizioniamo il disco in modo che i solchi siano paralleli al filamento della lampada e osserviamo la diffrazione in luce riflessa.
2. Osserviamo spettri di diffrazione luminosi di diversi ordini.

Spiegazione: La luminosità degli spettri di diffrazione dipende dalla frequenza dei solchi applicati al disco e dall'angolo di incidenza dei raggi. (vedi figura 12)

I raggi quasi paralleli incidenti dal filamento della lampada vengono riflessi dai rigonfiamenti adiacenti tra le scanalature nei punti A e B. I raggi riflessi con un angolo uguale all'angolo di incidenza formano un'immagine del filamento della lampada sotto forma di una linea bianca. I raggi riflessi ad altri angoli hanno una certa differenza di percorso, a seguito della quale vengono aggiunte le onde.

Osserviamo la diffrazione su un disco laser in modo simile. (vedi figura 13)

La superficie di un CD è una traccia a spirale con un passo paragonabile alla lunghezza d'onda della luce visibile, sulla cui superficie a grana fine compaiono fenomeni di diffrazione e interferenza. I punti salienti dei CD sono iridescenti.

Lavoro sperimentale n. 7.

"Osservazione della colorazione per diffrazione degli insetti dalle fotografie".

Attrezzatura: (Vedi disegni n. 14, 15, 16.)

Insegnante: La colorazione per diffrazione di uccelli, farfalle e coleotteri è molto comune in natura. Un'ampia varietà di sfumature di colori diffrattivi è caratteristica di pavoni, fagiani, cicogne nere, colibrì e farfalle. La colorazione per diffrazione degli animali è stata studiata non solo dai biologi ma anche dai fisici.

Gli studenti guardano le fotografie.

Spiegazione: La superficie esterna del piumaggio di molti uccelli e la parte superiore del corpo di farfalle e coleotteri sono caratterizzate da una ripetizione regolare di elementi strutturali con un periodo da uno a diversi micron, formando un reticolo di diffrazione. Ad esempio, la struttura degli occhi centrali della coda del pavone può essere vista nella figura n. 14. Il colore degli occhi cambia a seconda di come la luce cade su di loro, da quale angolazione li guardiamo.

Domande di controllo (ogni studente riceve una scheda con un compito - rispondi alle domande per iscritto ):

1. Cos'è la luce?
2. Chi ha dimostrato che la luce è un'onda elettromagnetica?
3. Qual è la velocità della luce nel vuoto?
4. Chi ha scoperto l'interferenza della luce?
5. Cosa spiega la colorazione iridescente dei sottili film di interferenza?
6. Le onde luminose di due lampadine a incandescenza possono interferire? Perché?
7. Perché uno spesso strato di olio non è iridescente?
8. La posizione dei principali massimi di diffrazione dipende dal numero di fenditure del reticolo?
9. Perché l'apparente colore iridescente di una pellicola di sapone cambia continuamente?

Compiti a casa (in gruppi, tenendo conto delle caratteristiche individuali degli studenti).

– Preparare una relazione sull'argomento "Il paradosso di Vavilov".

– Componi cruciverba con le parole chiave “interferenza”, “diffrazione”.

Letteratura:

1. Arabadzhi V.I. Colorazione per diffrazione di insetti / "Quantum" n. 2, 1975
2. Volkov V.A. Gli sviluppi della lezione universale in fisica. Grado 11. - M.: VAKO, 2006.
3. Kozlov S.A. Su alcune proprietà ottiche dei CD. / "Fisica a scuola" n. 1, 2006
4. CD / "Fisica a scuola" n. 1, 2006
5. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Fisica: Proc. per 11 celle. media scuola - M.: Istruzione, 2000
6. Fabbricante VA Il paradosso di Vavilov / "Quantum" n. 2, 1971
7. Fisica: Proc. per 11 celle. media scuola / NM Shakhmaev, SN Shakhmaev, DSShodiev. - M.: Istruzione, 1991.
8. Dizionario enciclopedico fisico / "Enciclopedia sovietica", 1983.
9. Lezioni di laboratorio frontali in fisica nelle classi 7 - 11 delle istituzioni educative: libro. per l'insegnante / VA Burov, Yu.I. Dik, BS Zworykin e altri; ed. VA Burova, GG Nikiforova. - M .: Istruzione: proc. lett., 1996

Laboratorio #13

Soggetto: "Osservazione di interferenza e diffrazione della luce"

Obiettivo del lavoro: studiare sperimentalmente il fenomeno dell'interferenza e della diffrazione.

Attrezzatura: una lampada elettrica a filamento rettilineo (una per classe), due lastre di vetro, un tubo di vetro, un bicchiere con una soluzione di sapone, un anello di filo con manico di diametro 30 mm, un CD, un calibro, tessuto di nylon.

Teoria:

L'interferenza è un fenomeno caratteristico delle onde di qualsiasi natura: meccanica, elettromagnetica.

Interferenza delle onde – addizione nello spazio di due (o più) onde, in cui nei suoi diversi punti si ottiene un'amplificazione o un'attenuazione dell'onda risultante.

Tipicamente, l'interferenza si osserva quando la sovrapposizione di onde emesse dalla stessa sorgente luminosa, che è arrivata a un dato punto in modi diversi. È impossibile ottenere uno schema di interferenza da due fonti indipendenti, poiché le molecole o gli atomi emettono luce in treni d'onda separati, indipendentemente l'uno dall'altro. Gli atomi emettono frammenti di onde luminose (treni), in cui le fasi delle oscillazioni sono casuali. Gli tsugi sono lunghi circa 1 metro. Treni d'onda di atomi diversi sono sovrapposti l'uno sull'altro. L'ampiezza delle oscillazioni risultanti cambia in modo caotico nel tempo così rapidamente che l'occhio non ha il tempo di percepire questo cambiamento di immagini. Pertanto, una persona vede lo spazio uniformemente illuminato. Per formare uno schema di interferenza stabile, sono necessarie sorgenti d'onda coerenti (accoppiate).

coerente chiamate onde che hanno la stessa frequenza e una differenza di fase costante.

L'ampiezza dello spostamento risultante nel punto C dipende dalla differenza nel percorso delle onde alla distanza d2 – d1.

Condizione massima

, (Δd=d2-d1 )

Dove k=0; ± 1; ±2; ± 3 ;…

(la differenza nel percorso delle onde è pari ad un numero pari di semionde)

Le onde provenienti dalle sorgenti A e B arriveranno al punto C nelle stesse fasi e si "amplificano a vicenda".

φ A \u003d φ B - fasi di oscillazione

Δφ=0 - differenza di fase

A=2X max

Condizione minima

, (Δd=d2-d1)

Dove k=0; ± 1; ±2; ± 3;…

(la differenza nel percorso delle onde è pari a un numero dispari di semionde)

Le onde dalle sorgenti A e B arriveranno al punto C in antifase e "si estingueranno a vicenda".

φ A ≠φ B - fasi di oscillazione

Δφ=π - differenza di fase

A=0 è l'ampiezza dell'onda risultante.

modello di interferenza– alternanza regolare di aree ad alta e bassa intensità luminosa.

Interferenza luminosa- ridistribuzione spaziale dell'energia della radiazione luminosa quando due o più onde luminose sono sovrapposte.

A causa della diffrazione, la luce devia da una propagazione rettilinea (ad esempio, vicino ai bordi degli ostacoli).

Diffrazione – il fenomeno della deviazione dell'onda dalla propagazione rettilinea quando si attraversano piccoli fori e si aggirano piccoli ostacoli da parte dell'onda.

Condizione di manifestazione della diffrazione: D< λ , Dove D- la dimensione dell'ostacolo, λ - lunghezza d'onda. Le dimensioni degli ostacoli (fori) devono essere inferiori o commisurate alla lunghezza d'onda.

L'esistenza di questo fenomeno (diffrazione) limita la portata delle leggi dell'ottica geometrica ed è la ragione della limitazione della risoluzione degli strumenti ottici.

Reticolo di diffrazione- un dispositivo ottico, che è una struttura periodica di un gran numero di elementi disposti regolarmente su cui la luce viene diffratta. I tratti con un profilo definito e costante per un dato reticolo di diffrazione vengono ripetuti a intervalli regolari D(periodo reticolare). La capacità di un reticolo di diffrazione di scomporre un raggio di luce incidente su di esso in lunghezze d'onda è la sua proprietà principale. Ci sono reticoli di diffrazione riflettenti e trasparenti. Nei dispositivi moderni vengono utilizzati principalmente reticoli di diffrazione riflettenti..

La condizione per osservare il massimo di diffrazione:

d sinφ=k λ, Dove k=0; ± 1; ±2; ± 3; D- periodo di grata , φ - l'angolo al quale si osservano i massimi, e λ - lunghezza d'onda.

Dalla condizione massima segue sinφ=(kλ)/d.

Sia k=1, allora sinφ cr =λ cr /d E sinφ f =λ f /d.

È risaputo che λ cr > λ f, quindi sinφ cr>sinφ f. Perché e= sinφ f - la funzione è quindi crescente φ cr > φ f

Pertanto, il colore viola nello spettro di diffrazione si trova più vicino al centro.

Nei fenomeni di interferenza e diffrazione della luce si osserva la legge di conservazione dell'energia. Nell'area di interferenza, l'energia luminosa viene solo ridistribuita senza essere convertita in altri tipi di energia. L'aumento di energia in alcuni punti del modello di interferenza rispetto all'energia luminosa totale è compensato dalla sua diminuzione in altri punti (l'energia luminosa totale è l'energia luminosa di due fasci di luce provenienti da fonti indipendenti). Le strisce chiare corrispondono ai massimi di energia, le strisce scure corrispondono ai minimi di energia.

Progresso:

Esperienza 1.Immergi l'anello di filo metallico nella soluzione di sapone. Sull'anello di filo si forma una pellicola di sapone.

Posizionalo verticalmente. Osserviamo strisce orizzontali chiare e scure che cambiano di larghezza al variare dello spessore del film.

Spiegazione. L'aspetto delle bande chiare e scure è spiegato dall'interferenza delle onde luminose riflesse dalla superficie del film. triangolo d = 2h. La differenza nel percorso delle onde luminose è pari al doppio dello spessore del film. Se posizionato verticalmente, il film ha una forma a cuneo. La differenza nel percorso delle onde luminose nella sua parte superiore sarà minore che nella sua parte inferiore. In quei punti del film in cui la differenza di percorso è pari a un numero pari di semionde, si osservano strisce luminose. E con un numero dispari di mezze onde - strisce scure. La disposizione orizzontale delle strisce è spiegata dalla disposizione orizzontale delle linee di uguale spessore del film.

Illuminiamo il film di sapone con luce bianca (dalla lampada). Osserviamo la colorazione delle bande luminose nei colori spettrali: in alto - blu, in basso - rosso.

Spiegazione. Questa colorazione è spiegata dalla dipendenza della posizione delle bande luminose dalla lunghezza d'onda del colore incidente.

Osserviamo anche che le bande, espandendosi e mantenendo la loro forma, si spostano verso il basso.

Spiegazione. Ciò è dovuto a una diminuzione dello spessore del film, poiché la soluzione di sapone scorre verso il basso sotto l'azione della gravità.

Esperienza 2. Soffia una bolla di sapone con un tubo di vetro ed esaminala attentamente. Quando illuminato con luce bianca, osserva la formazione di anelli di interferenza colorati, colorati in colori spettrali. Il bordo superiore di ogni anello luminoso è blu, quello inferiore è rosso. Man mano che lo spessore del film diminuisce, gli anelli, anch'essi in espansione, si abbassano lentamente. La loro forma anulare è spiegata dalla forma anulare di linee di uguale spessore.

Rispondere alle domande:

1. Perché le bolle di sapone sono iridescenti?
2. Che forma hanno le strisce arcobaleno?
3. Perché il colore della bolla cambia continuamente?

Esperienza 3. Pulisci accuratamente due lastre di vetro, uniscile e strizzale con le dita. A causa della forma non ideale delle superfici a contatto, tra le piastre si formano i vuoti d'aria più sottili.

Quando la luce viene riflessa dalle superfici delle lastre che formano lo spazio, compaiono strisce iridescenti luminose, a forma di anello o di forma irregolare. Quando la forza che comprime le piastre cambia, la disposizione e la forma delle strisce cambiano. Disegna le immagini che vedi.

Spiegazione: Le superfici delle lastre non possono essere perfettamente piane, quindi si toccano solo in pochi punti. Intorno a questi luoghi si formano i cunei d'aria più sottili di varie forme, che danno un'immagine di interferenza. In luce trasmessa, la condizione massima 2h=kl

Rispondere alle domande:

1. Perché si osservano strisce luminose iridescenti a forma di anello o di forma irregolare nei punti di contatto delle placche?
2. Perché la forma e la posizione delle frange di interferenza cambiano con la pressione?

Esperienza 4.Esaminare attentamente da diverse angolazioni la superficie del CD (che si sta registrando).

Spiegazione: La luminosità degli spettri di diffrazione dipende dalla frequenza dei solchi depositati sul disco e dall'angolo di incidenza dei raggi. I raggi quasi paralleli incidenti dal filamento della lampada vengono riflessi dai rigonfiamenti adiacenti tra le scanalature nei punti A e B. I raggi riflessi con un angolo uguale all'angolo di incidenza formano un'immagine del filamento della lampada sotto forma di una linea bianca. I raggi riflessi ad altri angoli hanno una certa differenza di percorso, a seguito della quale vengono aggiunte le onde.

Cosa stai osservando? Spiegare i fenomeni osservati. Descrivi lo schema di interferenza.

La superficie di un CD è una traccia a spirale con un passo commisurato alla lunghezza d'onda della luce visibile. Su una superficie finemente strutturata compaiono fenomeni di diffrazione e interferenza. I punti salienti dei CD sono iridescenti.

Esperienza 5. Spostiamo il cursore della pinza fino a formare uno spazio di 0,5 mm di larghezza tra le ganasce.

Mettiamo la parte smussata delle spugne vicino all'occhio (posizionando lo spazio verticalmente). Attraverso questo spazio guardiamo il filo posizionato verticalmente della lampada accesa. Osserviamo strisce arcobaleno parallele ad esso su entrambi i lati del filo. Modifichiamo la larghezza della fessura nell'intervallo 0,05 - 0,8 mm. Quando passano a fenditure più strette, le bande si allontanano, si allargano e formano spettri distinti. Se viste attraverso la fessura più ampia, le frange sono molto strette e vicine l'una all'altra. Disegna l'immagine che vedi sul tuo quaderno. Spiegare i fenomeni osservati.

Esperienza 6. Guarda attraverso il tessuto di nylon il filamento di una lampada accesa. Ruotando il tessuto attorno all'asse, si ottiene un chiaro schema di diffrazione sotto forma di due bande di diffrazione incrociate ad angolo retto.

Spiegazione: Un picco di diffrazione bianco è visibile al centro della crosta. A k=0, la differenza del percorso dell'onda è uguale a zero, quindi il massimo centrale è bianco. La croce si ottiene perché i fili del tessuto sono due reticoli di diffrazione piegati insieme con asole tra loro perpendicolari. L'aspetto dei colori spettrali è spiegato dal fatto che la luce bianca è costituita da onde di diverse lunghezze. Il massimo di diffrazione della luce per diverse lunghezze d'onda si ottiene in posizioni diverse.

Disegna la croce di diffrazione osservata. Spiegare i fenomeni osservati.

Registra l'output. Indica in quale dei tuoi esperimenti è stato osservato il fenomeno dell'interferenza e in quale diffrazione.

Domande di controllo:

1. Cos'è la luce?
2. Chi ha dimostrato che la luce è un'onda elettromagnetica?
3. Cosa si chiama interferenza della luce? Quali sono le condizioni massime e minime per l'interferenza?
4. Le onde luminose di due lampadine a incandescenza possono interferire? Perché?
5. Cos'è la diffrazione della luce?
6. La posizione dei principali massimi di diffrazione dipende dal numero di fenditure del reticolo?

Soggetto: Osservazione dei fenomeni di interferenza e diffrazione della luce.

Obiettivo del lavoro: studiare sperimentalmente il fenomeno dell'interferenza e della diffrazione.

Attrezzatura:

• bicchieri con una soluzione di sapone;
• anello di filo con manico;
• tessuto di nylon;
• CD;
• lampada a incandescenza;
• calibri;
• due lastre di vetro;
• lama;
• pinzette;
• tessuto di nylon.

Parte teorica

L'interferenza è un fenomeno caratteristico delle onde di qualsiasi natura: meccanica, elettromagnetica. L'interferenza delle onde è la somma di due (o più) onde nello spazio, in cui nei suoi diversi punti si ottiene un'amplificazione o un indebolimento dell'onda risultante. Per formare uno schema di interferenza stabile, sono necessarie sorgenti d'onda coerenti (accoppiate). Le onde coerenti sono onde che hanno la stessa frequenza e differenza di fase costante.

Condizioni massime Δd = ±kλ, condizioni minime, Δd = ± (2k + 1)λ/2 dove k =0; ± 1; ±2; ±3;...(la differenza nel percorso delle onde è pari ad un numero pari di semionde

Uno schema di interferenza è un'alternanza regolare di aree di intensità luminosa aumentata e ridotta. L'interferenza luminosa è la ridistribuzione spaziale dell'energia della radiazione luminosa quando due o più onde luminose sono sovrapposte. Di conseguenza, nei fenomeni di interferenza e diffrazione della luce, si osserva la legge di conservazione dell'energia. Nell'area di interferenza, l'energia luminosa viene solo ridistribuita senza essere convertita in altri tipi di energia. L'aumento di energia in alcuni punti del modello di interferenza rispetto all'energia luminosa totale è compensato dalla sua diminuzione in altri punti (l'energia luminosa totale è l'energia luminosa di due fasci di luce provenienti da fonti indipendenti).
Le strisce chiare corrispondono ai massimi di energia, le strisce scure corrispondono ai minimi di energia.

La diffrazione è il fenomeno della deviazione dell'onda dalla propagazione rettilinea quando passa attraverso piccoli fori e aggira piccoli ostacoli da parte dell'onda. Condizione per la manifestazione della diffrazione: D< λ, Dove D- la dimensione dell'ostacolo, λ - lunghezza d'onda. Le dimensioni degli ostacoli (fori) devono essere inferiori o commisurate alla lunghezza d'onda. L'esistenza di questo fenomeno (diffrazione) limita la portata delle leggi dell'ottica geometrica ed è la ragione della limitazione della risoluzione degli strumenti ottici. Un reticolo di diffrazione è un dispositivo ottico che è una struttura periodica di un gran numero di elementi disposti regolarmente su cui la luce viene diffratta. I tratti con un profilo definito e costante per un dato reticolo di diffrazione vengono ripetuti a intervalli regolari D(periodo reticolare). La capacità di un reticolo di diffrazione di scomporre un raggio di luce incidente su di esso in lunghezze d'onda è la sua proprietà principale. Ci sono reticoli di diffrazione riflettenti e trasparenti. Nei dispositivi moderni vengono utilizzati principalmente reticoli di diffrazione riflettenti. Condizione per osservare il massimo di diffrazione: d sin(φ) = ± kλ

Istruzioni per il lavoro

1. Immergere il telaio metallico nella soluzione di sapone. Osserva e disegna il modello di interferenza nella pellicola di sapone. Quando il film è illuminato con luce bianca (da una finestra o da una lampada), le strisce luminose sono colorate: in alto - blu, in basso - rosso. Usa un tubo di vetro per soffiare una bolla di sapone. Guardalo. Se illuminato con luce bianca, si osserva la formazione di anelli di interferenza colorati. Quando lo spessore del film diminuisce, gli anelli si espandono e si abbassano.

Rispondere alle domande:

1. Perché le bolle di sapone sono iridescenti?
2. Che forma hanno le strisce arcobaleno?
3. Perché il colore della bolla cambia continuamente?

2. Pulisci accuratamente le lastre di vetro, uniscile e strizzale con le dita. A causa della forma non ideale delle superfici a contatto, i vuoti d'aria più sottili si formano tra le piastre, dando vita a strisce anulari iridescenti luminose o chiuse di forma irregolare. Quando la forza che comprime le piastre cambia, la posizione e la forma delle bande cambiano sia in luce riflessa che trasmessa. Disegna le immagini che vedi.

Rispondere alle domande:

1. Perché si osservano strisce luminose anulari iridescenti o di forma irregolare in punti separati di contatto tra le piastre?
2. Perché la forma e la posizione delle frange di interferenza ottenute cambiano con un cambiamento di pressione?

3. Posare un CD orizzontalmente all'altezza degli occhi. Cosa stai osservando? Spiegare i fenomeni osservati. Descrivi lo schema di interferenza.

4. Guarda attraverso il tessuto di nylon il filamento di una lampada accesa. Ruotando il tessuto attorno all'asse, si ottiene un chiaro schema di diffrazione sotto forma di due bande di diffrazione incrociate ad angolo retto. Disegna la croce di diffrazione osservata.

5. Osservare due schemi di diffrazione quando si esamina il filamento di una lampada accesa attraverso una fessura formata dalle ganasce di un calibro (con una larghezza della fessura di 0,05 mm e 0,8 mm). Descrivere il cambiamento nella natura del modello di interferenza quando il calibro viene ruotato uniformemente attorno all'asse verticale (con una larghezza della fessura di 0,8 mm). Ripeti questo esperimento con due lame, premendole l'una contro l'altra. Descrivere la natura della figura di interferenza

Registra le tue scoperte. Indica in quale dei tuoi esperimenti è stato osservato il fenomeno dell'interferenza? diffrazione?