rumah › Badan › Pemerhatian gangguan dan pembelauan kesimpulan makmal cahaya. Laporan foto “Pemerhatian gangguan dan pembelauan cahaya di rumah

Pemerhatian gangguan dan pembelauan kesimpulan makmal cahaya. Laporan foto “Pemerhatian gangguan dan pembelauan cahaya di rumah

Kerja makmal No 11. Pemerhatian fenomena gangguan dan pembelauan cahaya.
Tujuan kerja: untuk mengkaji secara eksperimen fenomena gangguan dan pembelauan cahaya, untuk mengenal pasti keadaan untuk berlakunya fenomena ini dan sifat pengagihan tenaga cahaya di angkasa.
Peralatan: lampu elektrik dengan filamen lurus (satu setiap kelas), dua plat kaca, tiub PVC, gelas dengan larutan sabun, gelang wayar dengan pemegang dengan diameter 30 mm, bilah, jalur kertas ¼ helai, fabrik nilon 5x5 cm, kisi pembelauan, penapis cahaya .

Teori ringkas
Gangguan dan pembelauan adalah fenomena ciri gelombang dalam sebarang sifat: mekanikal, elektromagnet. Gangguan gelombang ialah penambahan dua (atau beberapa) gelombang dalam ruang, di mana pada titik yang berbeza penguatan atau kelemahan gelombang yang terhasil diperolehi. Gangguan diperhatikan apabila gelombang ditumpangkan, dipancarkan oleh sumber cahaya yang sama, yang datang ke titik tertentu dengan cara yang berbeza. Untuk pembentukan corak gangguan yang stabil, gelombang koheren diperlukan - gelombang yang mempunyai frekuensi yang sama dan perbezaan fasa yang tetap. Gelombang koheren boleh didapati pada filem nipis oksida, lemak, pada celah baji udara antara dua gelas lutsinar yang ditekan antara satu sama lain.
Amplitud anjakan yang terhasil pada titik C bergantung kepada perbezaan laluan gelombang pada jarak d2 – d1.
[ Muat turun fail untuk melihat gambar ] Keadaan maksimum-(penguatan ayunan): perbezaan laluan gelombang adalah sama dengan bilangan separuh gelombang genap
di mana k=0; ± 1; ±2; ± 3;
[ Muat turun fail untuk melihat gambar ] Gelombang daripada sumber A dan B akan datang ke titik C dalam fasa yang sama dan “menguatkan satu sama lain.
Jika perbezaan laluan adalah sama dengan bilangan ganjil separuh gelombang, maka gelombang akan melemahkan satu sama lain dan minimum akan diperhatikan pada titik pertemuan mereka.

[ Muat turun fail untuk melihat imej ][ Muat turun fail untuk melihat imej ]
Apabila cahaya mengganggu, pengagihan semula spatial tenaga gelombang cahaya berlaku.
Difraksi ialah fenomena sisihan gelombang daripada perambatan rectilinear apabila melalui lubang kecil dan membulatkan halangan kecil oleh gelombang.
Difraksi dijelaskan oleh prinsip Huygens-Fresnel: setiap titik halangan yang dicapai oleh gelombang menjadi sumber gelombang sekunder, koheren, yang merambat melepasi tepi halangan dan mengganggu antara satu sama lain, membentuk corak gangguan yang stabil - silih berganti maksima dan minima pencahayaan, berwarna warni dalam cahaya putih. Keadaan untuk manifestasi pembelauan: Dimensi halangan (lubang) mestilah lebih kecil daripada atau sepadan dengan panjang gelombang. Belauan diperhatikan pada filamen nipis, calar pada kaca, pada potongan celah-menegak dalam helaian kertas, pada bulu mata , pada titisan air pada kaca berkabus, pada hablur ais dalam awan atau pada kaca, pada bulu penutup chitinous serangga, pada bulu burung, pada CD, kertas pembalut., Pada parut difraksi.,
Kisi pembelauan ialah peranti optik, yang merupakan struktur berkala sebilangan besar unsur tersusun secara teratur di mana cahaya dibiarkan. Lejang dengan profil yang ditakrifkan dan pemalar untuk kisi pembelauan tertentu diulang melalui selang d yang sama (tempoh kekisi). Keupayaan kisi pembelauan untuk menguraikan pancaran cahaya di atasnya menjadi panjang gelombang adalah sifat utamanya. Terdapat jeriji pembelauan reflektif dan lutsinar. Dalam peranti moden, terutamanya jeriji difraksi reflektif digunakan.

Kemajuan:
Tugasan 1. A) Pemerhatian gangguan pada filem nipis:
Pengalaman 1. Celupkan gelang wayar dalam larutan sabun. Filem sabun terbentuk pada gelang wayar.
Letakkannya secara menegak. Kami memerhatikan jalur mendatar terang dan gelap yang berubah dalam lebar dan warna apabila ketebalan filem berubah. Periksa gambar melalui penapis cahaya.
Tuliskan berapa banyak jalur yang diperhatikan dan bagaimana warna itu silih berganti di dalamnya?
Pengalaman 2. Menggunakan tiub PVC, tiup gelembung sabun dan periksa dengan teliti. Apabila diterangi dengan cahaya putih, perhatikan pembentukan bintik-bintik gangguan, dicat dalam warna spektrum. Periksa gambar melalui penapis cahaya.
Apakah warna yang kelihatan dalam gelembung dan bagaimana ia bergantian dari atas ke bawah?
B) Pemerhatian gangguan pada baji udara:
Pengalaman 3. Lap dua pinggan kaca dengan berhati-hati, satukan dan picit dengan jari anda. Oleh kerana bentuk permukaan yang bersentuhan tidak ideal, lompang udara paling nipis terbentuk di antara plat - ini adalah baji udara, gangguan berlaku pada mereka. Apabila daya yang memampatkan plat berubah, ketebalan baji udara berubah, yang membawa kepada perubahan lokasi dan bentuk maksima dan minima gangguan.Kemudian periksa gambar melalui penapis cahaya.
Lukis apa yang anda lihat dalam cahaya putih dan apa yang anda lihat melalui penapis.

Kesimpulan: Mengapa gangguan berlaku, bagaimana untuk menerangkan warna maksima dalam corak gangguan, yang mempengaruhi kecerahan dan warna gambar.

Tugasan 2. Pemerhatian pembelauan cahaya.
Pengalaman 4. Dengan bilah kita memotong celah dalam helaian kertas, sapukan kertas pada mata kita dan lihat melalui celah pada lampu sumber cahaya. Kami memerhatikan maksimum dan minima pencahayaan.Kemudian periksa gambar melalui penapis cahaya.
Lakarkan corak pembelauan yang dilihat dalam cahaya putih dan dalam cahaya monokromatik.
Mengubah bentuk kertas, kami mengurangkan lebar celah, kami memerhatikan pembelauan.
Pengalaman 5. Pertimbangkan lampu sumber cahaya melalui parut difraksi.
Bagaimanakah corak pembelauan berubah?
Pengalaman 6. Lihat melalui fabrik nilon pada benang lampu bercahaya. Dengan memusingkan fabrik di sekeliling paksi, capai corak pembelauan yang jelas dalam bentuk dua jalur pembelauan bersilang pada sudut tepat.
Lakarkan silang difraksi yang diperhatikan. Jelaskan fenomena ini.
Buat kesimpulan: mengapa pembelauan berlaku, bagaimana untuk menerangkan warna maksima dalam corak pembelauan, apa yang mempengaruhi kecerahan dan warna gambar.
Soalan kawalan:
Apakah yang biasa antara fenomena gangguan dan fenomena pembelauan?
Apakah gelombang yang boleh memberikan corak interferens yang stabil?
Mengapakah tiada corak gangguan pada meja pelajar daripada lampu yang digantung dari siling di dalam bilik darjah?

6. Bagaimana untuk menerangkan bulatan berwarna di sekeliling bulan?

Fail yang dilampirkan

Kerja makmal mengenai topik : "Pemerhatian gangguan dan pembelauan cahaya"

Matlamat kerja: mengkaji secara eksperimen fenomena gangguan dan pembelauan.

peralatan: lampu elektrik dengan filamen lurus, dua plat kaca, tiub kaca, kaca dengan larutan sabun, cincin dawai dengan pemegang dengan diameter 30 mm, CD, kain nilon, penapis cahaya.

Teori: Gangguan adalah ciri fenomena gelombang dalam sebarang sifat: mekanikal, elektromagnet.

Gangguan gelombang – penambahan dalam ruang dua (atau beberapa) gelombang, di mana pada titik yang berbeza penguatan atau pengecilan gelombang yang terhasil diperolehi .

Biasanya, gangguan diperhatikan apabila superposisi gelombang yang dipancarkan oleh sumber cahaya yang sama, yang datang ke titik tertentu dengan cara yang berbeza. Adalah mustahil untuk mendapatkan corak gangguan daripada dua sumber bebas, kerana molekul atau atom memancarkan cahaya dalam rangkaian gelombang yang berasingan, secara bebas antara satu sama lain. Atom memancarkan serpihan gelombang cahaya (kereta api), di mana fasa ayunan adalah rawak. Tsugi adalah kira-kira 1 meter panjang. Kereta api gelombang atom yang berbeza ditindih antara satu sama lain. Amplitud ayunan yang terhasil berubah secara huru-hara dengan masa dengan begitu cepat sehingga mata tidak mempunyai masa untuk merasakan perubahan gambar ini. Oleh itu, seseorang melihat ruang yang terang benderang. Untuk membentuk corak gangguan yang stabil, sumber gelombang yang koheren (padanan) diperlukan.

koheren dipanggil gelombang yang mempunyai frekuensi yang sama dan perbezaan fasa yang tetap.

Amplitud anjakan yang terhasil pada titik C bergantung kepada perbezaan laluan gelombang pada jarak d2 – d1.

Keadaan maksimum

, (Δd=d 2 -d 1 )

di mana k=0; ± 1; ±2; ± 3 ;…

(perbezaan dalam laluan gelombang adalah sama dengan bilangan genap separuh gelombang)

Gelombang dari sumber A dan B akan datang ke titik C dalam fasa yang sama dan "menguatkan satu sama lain".

φ A = φ B - fasa ayunan

Δφ=0 - perbezaan fasa

A=2X maks

syarat minima

, (Δd=d 2 -d 1 )

di mana k=0; ± 1; ±2; ± 3;…

(perbezaan dalam laluan gelombang adalah sama dengan bilangan ganjil separuh gelombang)

Gelombang dari sumber A dan B akan datang ke titik C dalam antifasa dan "memadamkan satu sama lain".

φ A ≠φ B - fasa ayunan

Δφ=π - perbezaan fasa

A=0 ialah amplitud gelombang yang terhasil.

corak gangguan – silih berganti kawasan dengan intensiti cahaya tinggi dan rendah.

Gangguan cahaya - pengagihan semula spatial tenaga sinaran cahaya apabila dua atau lebih gelombang cahaya ditindih.

Disebabkan oleh pembelauan, cahaya menyimpang daripada perambatan rectilinear (contohnya, berhampiran tepi halangan).

pembelauan – fenomena sisihan gelombang daripada perambatan rectilinear apabila melalui lubang kecil dan membulatkan halangan kecil oleh gelombang .

Keadaan manifestasi pembelauan : d< λ , Di mana d - saiz halangan,λ - panjang gelombang. Dimensi halangan (lubang) mestilah lebih kecil daripada atau sepadan dengan panjang gelombang.

Kewujudan fenomena ini (pembelauan) mengehadkan skop undang-undang optik geometri dan merupakan sebab untuk mengehadkan resolusi instrumen optik.

Kisi pembelauan - peranti optik, yang merupakan struktur berkala sebilangan besar unsur teratur teratur di mana cahaya dibiaskan. Lejang dengan profil yang ditakrifkan dan pemalar untuk kisi pembelauan tertentu diulang pada selang masa yang tetapd (tempoh kekisi). Keupayaan kisi pembelauan untuk menguraikan pancaran cahaya di atasnya menjadi panjang gelombang adalah sifat utamanya. Terdapat jeriji pembelauan reflektif dan lutsinar.Dalam peranti moden, terutamanya jeriji difraksi reflektif digunakan. .

Syarat untuk memerhatikan maksimum pembelauan :

d sinφ=k λ, di mana k=0; ± 1; ±2; ± 3; d - tempoh parut , φ - sudut di mana maksimum diperhatikan, dan λ - panjang gelombang.

Dari keadaan maksimum ia mengikutisinφ=(k λ)/d .

Biarkan k=1, kemudian dosaφ kr =λ kr /d Dan dosaφ f =λ f /d.

Adalah diketahui bahawa λ kr >λ f , oleh itu dosaφ kr > dosaφ f . Kerana y=sinφ f - fungsi semakin meningkat, makaφ kr >φ f

Oleh itu, warna ungu dalam spektrum pembelauan terletak lebih dekat dengan pusat.

Dalam fenomena gangguan dan pembelauan cahaya, undang-undang pemuliharaan tenaga diperhatikan. . Dalam bidang gangguan, tenaga cahaya hanya diagihkan semula tanpa ditukar kepada jenis tenaga lain. Peningkatan tenaga pada beberapa titik corak gangguan berbanding dengan jumlah tenaga cahaya diimbangi oleh penurunannya pada titik lain (jumlah tenaga cahaya ialah tenaga cahaya dua pancaran cahaya daripada sumber bebas). Jalur cahaya sepadan dengan maksimum tenaga, jalur gelap sepadan dengan minima tenaga.

Kemajuan:

Pengalaman 1. Celupkan gelang wayar dalam larutan sabun. Filem sabun terbentuk pada gelang wayar.

Letakkannya secara menegak. Kami memerhatikan jalur mendatar terang dan gelap yang berubah lebar apabila ketebalan filem berubah.

Penjelasan. Kemunculan jalur terang dan gelap dijelaskan oleh gangguan gelombang cahaya yang dipantulkan dari permukaan filem. segi tiga d = 2j.Perbezaan dalam laluan gelombang cahaya adalah sama dengan dua kali ketebalan filem. Apabila diletakkan secara menegak, filem itu mempunyai bentuk berbentuk baji. Perbezaan dalam laluan gelombang cahaya di bahagian atasnya akan menjadi kurang daripada di bahagian bawahnya. Di tempat-tempat filem di mana perbezaan laluan adalah sama dengan bilangan separuh gelombang genap, jalur terang diperhatikan. Dan dengan bilangan ganjil separuh gelombang - jalur gelap. Susunan mendatar jalur dijelaskan oleh susunan garisan mendatar dengan ketebalan filem yang sama.

Kami menerangi filem sabun dengan cahaya putih (dari lampu). Kami memerhatikan pewarnaan jalur cahaya dalam warna spektrum: di bahagian atas - biru, di bahagian bawah - merah.

Penjelasan. Pewarnaan ini dijelaskan oleh pergantungan kedudukan jalur cahaya pada panjang gelombang warna kejadian.

Kami juga memerhatikan bahawa jalur, mengembangkan dan mengekalkan bentuknya, bergerak ke bawah.

Jika anda menggunakan penapis cahaya dan menerangi dengan cahaya monokromatik, maka corak gangguan berubah (bergantian jalur gelap dan cahaya berubah)

Penjelasan. Ini disebabkan oleh penurunan ketebalan filem, kerana larutan sabun mengalir ke bawah di bawah tindakan graviti.

Pengalaman 2. Tiup gelembung sabun dengan tiub kaca dan periksa dengan teliti. Apabila diterangi dengan cahaya putih, perhatikan pembentukan cincin gangguan berwarna, berwarna dalam warna spektrum. Tepi atas setiap cincin cahaya berwarna biru, bahagian bawah berwarna merah. Apabila ketebalan filem berkurangan, cincin, juga mengembang, perlahan-lahan bergerak ke bawah. Bentuk anulus mereka dijelaskan oleh bentuk anulus garisan dengan ketebalan yang sama.

Sila jawab soalan:

Mengapa buih sabun berwarna-warni?

Apakah bentuk jalur pelangi?

Mengapa warna gelembung berubah sepanjang masa?

Pengalaman 3 . Lap dua pinggan kaca dengan teliti, satukan dan picit dengan jari anda. Oleh kerana bentuk permukaan yang tidak sesuai, lompang udara paling nipis terbentuk di antara plat.

Penjelasan: Permukaan plat tidak boleh sekata sempurna, jadi ia hanya menyentuh di beberapa tempat sahaja. Di sekeliling tempat-tempat ini, baji udara paling nipis dari pelbagai bentuk terbentuk, memberikan gambaran gangguan. Dalam cahaya yang dihantar, keadaan maksimum 2h=kl

Sila jawab soalan:

Mengapakah jalur-jalur berbentuk cincin atau tidak sekata terang berwarna terang diperhatikan pada titik sentuhan plat?

Mengapakah bentuk dan lokasi pinggir gangguan berubah mengikut tekanan?

Pengalaman 4. Periksa dengan teliti dari sudut yang berbeza permukaan CD (yang sedang dirakam).

Penjelasan : Kecerahan spektrum pembelauan bergantung pada kekerapan alur yang dimendapkan pada cakera dan pada sudut tuju sinar. Pancaran sinar yang hampir selari dari filamen lampu dipantulkan dari bonjolan bersebelahan antara alur pada titik A dan B. Sinar yang dipantulkan pada sudut yang sama dengan sudut tuju membentuk imej filamen lampu dalam bentuk garis putih. Sinar yang dipantulkan pada sudut lain mempunyai perbezaan laluan tertentu, akibatnya gelombang ditambah.

Apa yang anda perhatikan? Terangkan fenomena yang diperhatikan. Terangkan corak interferens.

Permukaan CD ialah trek lingkaran dengan pic yang sepadan dengan panjang gelombang cahaya yang boleh dilihat. Pada permukaan berstruktur halus, fenomena pembelauan dan gangguan muncul. Sorotan CD adalah berwarna-warni.

Pengalaman 5. Lihat melalui fabrik nilon pada filamen lampu yang menyala. Dengan memusingkan fabrik di sekeliling paksi, capai corak pembelauan yang jelas dalam bentuk dua jalur pembelauan bersilang pada sudut tepat.

Penjelasan : Puncak pembelauan putih kelihatan di tengah salib. Pada k=0, perbezaan laluan gelombang adalah sama dengan sifar, jadi maksimum pusat berwarna putih. Salib diperoleh kerana benang fabrik adalah dua jeriji pembelauan yang dilipat bersama dengan slot yang saling berserenjang. Penampilan warna spektrum dijelaskan oleh fakta bahawa cahaya putih terdiri daripada gelombang panjang yang berbeza. Difraksi maksimum cahaya untuk panjang gelombang yang berbeza diperolehi di lokasi yang berbeza.

Lakarkan silang difraksi yang diperhatikan. Terangkan fenomena yang diperhatikan.

Pengalaman 6.

Difraksi pada lubang kecil

Untuk memerhatikan pembelauan sedemikian, kita memerlukan sehelai kertas tebal dan pin. Menggunakan pin, buat lubang kecil pada helaian. Kemudian kami mendekatkan lubang itu ke mata dan memerhatikan sumber cahaya yang terang. Dalam kes ini, pembelauan cahaya kelihatan

Catatkan output. Nyatakan dalam eksperimen anda yang mana fenomena gangguan telah diperhatikan, dan difraksi yang mana . Berikan contoh gangguan dan pembelauan yang anda hadapi.

Soalan kawalan ( setiap murid menyediakan jawapan kepada soalan ):

Apakah cahaya?

Siapakah yang membuktikan bahawa cahaya adalah gelombang elektromagnet?

Berapakah kelajuan cahaya dalam vakum?

Siapa yang menemui gangguan cahaya?

Apakah yang menerangkan pewarnaan warni bagi filem gangguan nipis?

Bolehkah gelombang cahaya daripada dua mentol pijar mengganggu? kenapa?

Mengapa lapisan minyak yang tebal tidak berwarna-warni?

Adakah kedudukan maksima pembelauan utama bergantung pada bilangan celah parut?

Mengapakah warna warni yang jelas pada filem sabun berubah sepanjang masa?

Tujuan pelajaran:

umumkan pengetahuan mengenai topik "Gangguan dan pembelauan cahaya";
meneruskan pembentukan kemahiran eksperimen dan kebolehan pelajar;
menggunakan pengetahuan teori untuk menerangkan fenomena alam;
menggalakkan pembentukan minat dalam fizik dan proses pengetahuan saintifik;
menyumbang kepada pengembangan ufuk pelajar, pembangunan keupayaan untuk membuat kesimpulan daripada hasil eksperimen.

peralatan:

lampu filamen lurus (satu setiap kelas);
cincin wayar dengan pemegang (kerja No. 1,2);
segelas air sabun (kerja No. 1,2);
plat kaca (40 x 60 mm), 2 keping setiap set (kerja No. 3) (peralatan buatan sendiri);
caliper (kerja No. 4);
kain nilon (100 x 100 mm, peralatan buatan sendiri, kerja No. 5);
rekod gramofon (4 dan 8 pukulan setiap 1 mm, kerja No. 6);
CD (kerja No. 6);
gambar serangga dan burung (kerja No. 7).

Kemajuan pelajaran

I. Aktualisasi pengetahuan mengenai topik "Gangguan Cahaya" (pengulangan bahan yang dipelajari).

Guru: Sebelum melaksanakan tugasan eksperimen, kami akan mengulang bahan utama.

Apakah fenomena yang dipanggil fenomena gangguan?

Gelombang yang manakah dicirikan oleh gangguan?

Tentukan gelombang koheren.

Tuliskan syarat bagi maksima dan minima gangguan.

Adakah undang-undang pemuliharaan tenaga diperhatikan dalam fenomena gangguan?

pelajar (cadangan jawapan):

– Gangguan ialah ciri fenomena gelombang dalam apa jua sifat: mekanikal, elektromagnet. "Gangguan gelombang ialah penambahan dalam ruang dua (atau beberapa) gelombang, di mana pada titik yang berbeza penguatan atau kelemahan gelombang yang terhasil diperolehi."

– Untuk pembentukan corak gangguan yang stabil, sumber gelombang yang koheren (padanan) diperlukan.

- Gelombang koheren ialah gelombang yang mempunyai frekuensi yang sama dan perbezaan fasa yang tetap.

Di papan tulis, pelajar menulis syarat untuk maksimum dan minimum.

Amplitud anjakan yang terhasil pada titik C bergantung kepada perbezaan laluan gelombang pada satu jarak. d 2 – d 1 .

angka 1 - keadaan maksimum

angka 2 - syarat minimum

, ()

di mana k=0; ± 1; ±2; ± 3;…

(perbezaan dalam laluan gelombang adalah sama dengan bilangan genap separuh gelombang)

Gelombang dari sumber S 1 dan S 2 akan datang ke titik C dalam fasa yang sama dan "menguatkan satu sama lain".

Fasa-fasa ayunan

Perbezaan fasa

А=2Х maks ialah amplitud gelombang yang terhasil.

, ()

di mana k=0; ± 1; ±2; ± 3;…

(perbezaan dalam laluan gelombang adalah sama dengan bilangan ganjil separuh gelombang)

Gelombang dari sumber S 1 dan S 2 akan datang ke titik C dalam antifasa dan "memadamkan satu sama lain".

Fasa-fasa ayunan

Perbezaan fasa

A=0 ialah amplitud gelombang yang terhasil.

Corak gangguan ialah selang-seli biasa bagi kawasan dengan intensiti cahaya yang meningkat dan berkurangan.

- Gangguan cahaya - pengagihan semula spatial tenaga sinaran cahaya apabila dua atau lebih gelombang cahaya ditindih.

Akibatnya, dalam fenomena gangguan dan pembelauan cahaya, undang-undang pemuliharaan tenaga diperhatikan. Dalam bidang gangguan, tenaga cahaya hanya diagihkan semula tanpa ditukar kepada jenis tenaga lain. Peningkatan tenaga pada beberapa titik corak gangguan berbanding dengan jumlah tenaga cahaya dikompensasikan oleh penurunannya pada titik lain (jumlah tenaga cahaya ialah tenaga cahaya dua pancaran cahaya daripada sumber bebas).

Jalur cahaya sepadan dengan maksimum tenaga, jalur gelap sepadan dengan minima tenaga.

Guru: Mari kita beralih ke bahagian praktikal pelajaran.

Kerja eksperimen No. 1

"Pemerhatian fenomena gangguan cahaya pada filem sabun".

Peralatan: gelas dengan larutan sabun, cincin dawai dengan pemegang dengan diameter 30 mm. ( lihat rajah 3)

Pelajar memerhati gangguan dalam bilik darjah yang gelap pada filem sabun rata di bawah pencahayaan monokromatik.

Pada cincin dawai kami mendapat filem sabun dan meletakkannya secara menegak.

Kami memerhatikan jalur mendatar terang dan gelap yang berubah lebar apabila ketebalan filem berubah ( lihat rajah 4).

Penjelasan. Kemunculan jalur terang dan gelap dijelaskan oleh gangguan gelombang cahaya yang dipantulkan dari permukaan filem. segi tiga d = 2j

Perbezaan dalam laluan gelombang cahaya adalah sama dengan dua kali ketebalan filem.

Apabila diletakkan secara menegak, filem itu mempunyai bentuk berbentuk baji. Perbezaan dalam laluan gelombang cahaya di bahagian atasnya akan menjadi kurang daripada di bahagian bawahnya. Di tempat-tempat filem di mana perbezaan laluan adalah sama dengan bilangan separuh gelombang genap, jalur terang diperhatikan. Dan dengan bilangan ganjil separuh gelombang - jalur cahaya. Susunan mendatar jalur dijelaskan oleh susunan garisan mendatar dengan ketebalan filem yang sama.

4. Nyalakan filem sabun dengan cahaya putih (dari lampu).

5. Kami memerhatikan pewarnaan jalur cahaya dalam warna spektrum: di bahagian atas - biru, di bahagian bawah - merah.

Penjelasan. Pewarnaan ini dijelaskan oleh pergantungan kedudukan jalur cahaya pada panjang gelombang warna kejadian.

6. Kami juga memerhatikan bahawa jalur, mengembang dan mengekalkan bentuknya, bergerak ke bawah.

Penjelasan. Ini disebabkan oleh penurunan ketebalan filem, kerana larutan sabun mengalir ke bawah di bawah tindakan graviti.

Kerja eksperimen No. 2

"Pemerhatian gangguan cahaya pada gelembung sabun".

1. Pelajar meniup buih (Lihat Rajah 5).

2. Kami memerhatikan pembentukan cincin gangguan yang dicat dengan warna spektrum pada bahagian atas dan bawahnya. Tepi atas setiap cincin cahaya berwarna biru, bahagian bawah berwarna merah. Apabila ketebalan filem berkurangan, cincin, juga mengembang, perlahan-lahan bergerak ke bawah. Bentuk anulus mereka dijelaskan oleh bentuk anulus garisan dengan ketebalan yang sama.

Kerja eksperimen No. 3.

"Pemerhatian gangguan cahaya pada filem udara"

Pelajar meletakkan pinggan kaca bersih bersama-sama dan memicitnya dengan jari mereka (lihat Rajah No. 6).

Plat dilihat dalam cahaya yang dipantulkan dengan latar belakang gelap.

Kami memerhati di beberapa tempat jalur terang berbentuk cincin atau tertutup tidak sekata.

Tukar tekanan dan perhatikan perubahan lokasi dan bentuk jalur.

Guru: Pemerhatian dalam karya ini adalah individu. Lakarkan corak gangguan yang anda perhatikan.

Penjelasan: Permukaan plat tidak boleh sekata sempurna, jadi ia hanya menyentuh di beberapa tempat sahaja. Di sekeliling tempat-tempat ini, baji udara paling nipis dari pelbagai bentuk terbentuk, memberikan gambaran gangguan. (gambar No. 7).

Dalam cahaya yang dihantar, keadaan maksimum 2h=kl

cikgu: Fenomena gangguan dan polarisasi dalam teknologi pembinaan dan kejuruteraan digunakan untuk mengkaji tegasan yang timbul dalam nod individu struktur dan mesin. Kaedah penyelidikan dipanggil fotoelastik. Sebagai contoh, apabila model bahagian berubah bentuk, kehomogenan kaca organik dilanggar. Sifat corak gangguan mencerminkan tegasan dalaman bahagian tersebut.(gambar no. 8) .

II. Aktualisasi pengetahuan mengenai topik "Difraksi cahaya" (pengulangan bahan yang dikaji).

Guru: Sebelum membuat bahagian kedua kerja, kami akan mengulang bahan utama.

Apakah fenomena yang dipanggil fenomena pembelauan?

Keadaan untuk manifestasi pembelauan.

Kisi difraksi, jenis dan sifat utamanya.

Keadaan untuk memerhati maksimum pembelauan.

Mengapakah ungu lebih dekat dengan pusat corak gangguan?

pelajar (cadangan jawapan):

Difraksi ialah fenomena sisihan gelombang daripada perambatan rectilinear apabila melalui lubang kecil dan membulatkan halangan kecil oleh gelombang.

Keadaan untuk manifestasi pembelauan: d < , Di mana d ialah saiz halangan, ialah panjang gelombang. Dimensi halangan (lubang) mestilah lebih kecil daripada atau sepadan dengan panjang gelombang. Kewujudan fenomena ini (pembelauan) mengehadkan skop undang-undang optik geometri dan merupakan sebab untuk mengehadkan resolusi instrumen optik.

Kisi pembelauan ialah peranti optik yang merupakan struktur berkala bagi sebilangan besar elemen yang dijarakkan secara tetap di mana cahaya dibezakan. Lejang dengan profil yang ditakrifkan dan pemalar untuk kisi pembelauan tertentu diulang pada selang masa yang tetap d(tempoh kekisi). Keupayaan kisi pembelauan untuk menguraikan pancaran cahaya di atasnya menjadi panjang gelombang adalah sifat utamanya. Terdapat jeriji pembelauan reflektif dan lutsinar. Dalam peranti moden, terutamanya jeriji difraksi reflektif digunakan..

Keadaan untuk memerhati maksimum pembelauan:

Kerja eksperimen No. 4.

“Pemerhatian pembelauan cahaya dengan celah sempit”

Peralatan: (cm lukisan no 9)

Kami mengalihkan gelangsar caliper sehingga jurang 0.5 mm lebar terbentuk di antara rahang.
Kami meletakkan bahagian serong span dekat dengan mata (meletakkan cangkang secara menegak).
Melalui jurang ini kita melihat benang yang terletak secara menegak pada lampu yang menyala.
Kami memerhatikan jalur iridescent selari dengannya pada kedua-dua belah benang.
Kami menukar lebar slot dalam julat 0.05 - 0.8 mm. Apabila melepasi ke celah yang lebih sempit, jalur itu bergerak berasingan, menjadi lebih luas, dan membentuk spektrum yang berbeza. Apabila dilihat melalui celah terluas, pinggirannya sangat sempit dan rapat antara satu sama lain.
Murid melukis apa yang mereka lihat dalam buku nota mereka.

Kerja eksperimen No. 5.

“Pemerhatian pembelauan cahaya pada fabrik kapron”.

Peralatan: lampu dengan filamen lurus, fabrik nilon bersaiz 100x100mm (Rajah 10)

Kami melihat melalui kain nilon pada benang lampu yang menyala.
Kami memerhatikan "penyilang pembelauan" (corak dalam bentuk dua jalur pembelauan bersilang pada sudut tepat).
Murid melukis dalam buku nota gambar yang mereka lihat (penyilang pembelauan).

Penjelasan: Puncak pembelauan putih kelihatan di tengah-tengah kerak. Pada k=0, perbezaan laluan gelombang adalah sama dengan sifar, jadi maksimum pusat berwarna putih.

Salib diperoleh kerana benang fabrik adalah dua jeriji pembelauan yang dilipat bersama dengan slot yang saling berserenjang. Penampilan warna spektrum dijelaskan oleh fakta bahawa cahaya putih terdiri daripada gelombang panjang yang berbeza. Difraksi maksimum cahaya untuk panjang gelombang yang berbeza diperolehi di lokasi yang berbeza.

Kerja eksperimen No. 6.

"Pemerhatian pembelauan cahaya pada rekod gramofon dan cakera laser".

Peralatan: lampu filamen lurus, rekod gramofon (lihat rajah 11)

Rekod gramofon ialah kisi pembelauan yang baik.

Kami meletakkan rekod supaya alur selari dengan filamen lampu dan memerhatikan pembelauan dalam cahaya yang dipantulkan.
Kami memerhatikan spektrum pembelauan terang beberapa pesanan.

Penjelasan: Kecerahan spektrum pembelauan bergantung pada kekerapan alur yang digunakan pada rekod dan pada sudut tuju sinar. (lihat rajah 12)

Pancaran sinar yang hampir selari dari filamen lampu dipantulkan dari bonjolan bersebelahan antara alur pada titik A dan B. Sinar yang dipantulkan pada sudut yang sama dengan sudut tuju membentuk imej filamen lampu dalam bentuk garis putih. Sinar yang dipantulkan pada sudut lain mempunyai perbezaan laluan tertentu, akibatnya gelombang ditambah.

Mari kita perhatikan pembelauan pada cakera laser dengan cara yang sama. (lihat rajah 13)

Permukaan CD ialah trek lingkaran dengan langkah yang setanding dengan panjang gelombang cahaya yang boleh dilihat. Fenomena pembelauan dan gangguan muncul pada permukaan berbutir halus. Sorotan CD adalah berwarna-warni.

Kerja eksperimen No. 7.

“Pemerhatian pewarnaan pembelauan serangga daripada gambar”.

Peralatan: (Lihat lukisan No. 14, 15, 16.)

Guru: Pewarnaan pembelauan burung, rama-rama dan kumbang adalah sangat biasa dalam alam semula jadi. Kepelbagaian dalam rona warna difraksi adalah ciri burung merak, burung pegar, bangau hitam, burung kolibri dan rama-rama. Pewarnaan pembelauan haiwan dikaji bukan sahaja oleh ahli biologi tetapi juga oleh ahli fizik.

Pelajar melihat gambar.

Penjelasan: Permukaan luar bulu banyak burung dan bahagian atas badan rama-rama dan kumbang dicirikan oleh pengulangan tetap unsur-unsur struktur dengan tempoh satu hingga beberapa mikron, membentuk parut pembelauan. Sebagai contoh, struktur mata tengah ekor burung merak boleh dilihat dalam Rajah No. 14. Warna mata berubah bergantung pada bagaimana cahaya jatuh ke atasnya, pada sudut mana kita melihatnya.

Soalan kawalan (setiap pelajar menerima kad dengan tugasan - jawab soalan secara bertulis ):

Apakah cahaya?
Siapakah yang membuktikan bahawa cahaya adalah gelombang elektromagnet?
Berapakah kelajuan cahaya dalam vakum?
Siapa yang menemui gangguan cahaya?
Apakah yang menerangkan pewarnaan warni bagi filem gangguan nipis?
Bolehkah gelombang cahaya daripada dua mentol pijar mengganggu? kenapa?
Mengapa lapisan minyak yang tebal tidak berwarna-warni?
Adakah kedudukan maksima pembelauan utama bergantung pada bilangan celah parut?
Mengapakah warna warni yang jelas pada filem sabun berubah sepanjang masa?

Kerja rumah (dalam kumpulan, mengambil kira ciri-ciri individu pelajar).

– Sediakan laporan mengenai topik "Paradoks Vavilov".

– Karang teka silang kata dengan kata kunci “gangguan”, “pembelauan”.

kesusasteraan:

Arabadzhi V.I. Pewarnaan pembelauan serangga / “Kuantum” No. 2, 1975
Volkov V.A. Perkembangan pelajaran universal dalam fizik. Darjah 11. - M.: VAKO, 2006.
Kozlov S.A. Pada beberapa sifat optik CD. / “Fizik di sekolah” No. 1, 2006
CD / “Fizik di Sekolah” No. 1, 2006
Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Fizik: Proc. untuk 11 sel. purata sekolah - M .: Pendidikan, 2000
Fabrikant V.A. Paradoks Vavilov / "Kuantum" No. 2, 1971
Fizik: Proc. untuk 11 sel. purata sekolah / N.M. Shakhmaev, S.N. Shakhmaev, D.Sh. Shodiev. - M .: Pendidikan, 1991.
Kamus Ensiklopedia Fizikal / "Ensiklopedia Soviet", 1983.
Kelas makmal hadapan dalam fizik dalam gred 7 - 11 institusi pendidikan: Buku. untuk guru / V.A. Burov, Yu.I. Dik, B.S. Zworykin dan lain-lain; Ed. V.A. Burova, G.G. Nikiforova. - M .: Pendidikan: Proc. lit., 1996

Makmal #13

Subjek: "Pemerhatian gangguan dan pembelauan cahaya"

Matlamat kerja: mengkaji secara eksperimen fenomena gangguan dan pembelauan.

peralatan: lampu elektrik dengan filamen lurus (satu setiap kelas), dua plat kaca, tiub kaca, gelas dengan larutan sabun, gelang dawai dengan pemegang dengan diameter 30 mm, CD, caliper, kain nilon.

Teori:

Gangguan adalah ciri fenomena gelombang dalam sebarang sifat: mekanikal, elektromagnet.

Gangguan gelombang – penambahan dalam ruang dua (atau beberapa) gelombang, di mana pada titik yang berbeza penguatan atau pengecilan gelombang yang terhasil diperolehi.

koheren dipanggil gelombang yang mempunyai frekuensi yang sama dan perbezaan fasa yang tetap.

Amplitud anjakan yang terhasil pada titik C bergantung kepada perbezaan laluan gelombang pada jarak d2 – d1.

Keadaan maksimum

, (Δd=d 2 -d 1 )

di mana k=0; ± 1; ±2; ± 3 ;…

(perbezaan dalam laluan gelombang adalah sama dengan bilangan genap separuh gelombang)

Gelombang dari sumber A dan B akan datang ke titik C dalam fasa yang sama dan "menguatkan satu sama lain".

φ A \u003d φ B - fasa ayunan

Δφ=0 - perbezaan fasa

A=2X maks

syarat minima

, (Δd=d 2 -d 1)

di mana k=0; ± 1; ±2; ± 3;…

(perbezaan dalam laluan gelombang adalah sama dengan bilangan ganjil separuh gelombang)

Gelombang dari sumber A dan B akan datang ke titik C dalam antifasa dan "memadamkan satu sama lain".

φ A ≠φ B - fasa ayunan

Δφ=π - perbezaan fasa

A=0 ialah amplitud gelombang yang terhasil.

corak gangguan– silih berganti kawasan dengan intensiti cahaya tinggi dan rendah.

Gangguan cahaya- pengagihan semula spatial tenaga sinaran cahaya apabila dua atau lebih gelombang cahaya ditindih.

Disebabkan oleh pembelauan, cahaya menyimpang daripada perambatan rectilinear (contohnya, berhampiran tepi halangan).

pembelauan – fenomena sisihan gelombang daripada perambatan rectilinear apabila melalui lubang kecil dan membulatkan halangan kecil oleh gelombang.

Keadaan manifestasi pembelauan: d< λ , Di mana d- saiz halangan, λ - panjang gelombang. Dimensi halangan (lubang) mestilah lebih kecil daripada atau sepadan dengan panjang gelombang.

Kewujudan fenomena ini (pembelauan) mengehadkan skop undang-undang optik geometri dan merupakan sebab untuk mengehadkan resolusi instrumen optik.

Kisi pembelauan- peranti optik, yang merupakan struktur berkala sebilangan besar unsur teratur teratur di mana cahaya dibiaskan. Lejang dengan profil yang ditakrifkan dan pemalar untuk kisi pembelauan tertentu diulang pada selang masa yang tetap d(tempoh kekisi). Keupayaan kisi pembelauan untuk menguraikan pancaran cahaya di atasnya menjadi panjang gelombang adalah sifat utamanya. Terdapat jeriji pembelauan reflektif dan lutsinar. Dalam peranti moden, terutamanya jeriji difraksi reflektif digunakan..

Syarat untuk memerhatikan maksimum pembelauan:

d sinφ=k λ, di mana k=0; ± 1; ±2; ± 3; d- tempoh parut , φ - sudut di mana maksimum diperhatikan, dan λ - panjang gelombang.

Dari keadaan maksimum ia mengikuti sinφ=(k λ)/d.

Biarkan k=1, kemudian sinφ cr =λ cr /d Dan sinφ f =λ f /d.

Adalah diketahui bahawa λ cr >λ f, oleh itu dosaφ cr>dosaφ f. Kerana y= dosaφ f - fungsi semakin meningkat, maka φ cr >φ f

Oleh itu, warna ungu dalam spektrum pembelauan terletak lebih dekat dengan pusat.

Dalam fenomena gangguan dan pembelauan cahaya, undang-undang pemuliharaan tenaga diperhatikan.. Dalam bidang gangguan, tenaga cahaya hanya diagihkan semula tanpa ditukar kepada jenis tenaga lain. Peningkatan tenaga pada beberapa titik corak gangguan berbanding dengan jumlah tenaga cahaya dikompensasikan oleh penurunannya pada titik lain (jumlah tenaga cahaya ialah tenaga cahaya dua pancaran cahaya daripada sumber bebas). Jalur cahaya sepadan dengan maksimum tenaga, jalur gelap sepadan dengan minima tenaga.

Kemajuan:

Pengalaman 1.Celupkan gelang wayar dalam larutan sabun. Filem sabun terbentuk pada gelang wayar.

Letakkannya secara menegak. Kami memerhatikan jalur mendatar terang dan gelap yang berubah lebar apabila ketebalan filem berubah.

Penjelasan. Kemunculan jalur terang dan gelap dijelaskan oleh gangguan gelombang cahaya yang dipantulkan dari permukaan filem. segi tiga d = 2j. Perbezaan dalam laluan gelombang cahaya adalah sama dengan dua kali ketebalan filem. Apabila diletakkan secara menegak, filem itu mempunyai bentuk berbentuk baji. Perbezaan dalam laluan gelombang cahaya di bahagian atasnya akan menjadi kurang daripada di bahagian bawahnya. Di tempat-tempat filem di mana perbezaan laluan adalah sama dengan bilangan separuh gelombang genap, jalur terang diperhatikan. Dan dengan bilangan ganjil separuh gelombang - jalur gelap. Susunan mendatar jalur dijelaskan oleh susunan garisan mendatar dengan ketebalan filem yang sama.

Kami menerangi filem sabun dengan cahaya putih (dari lampu). Kami memerhatikan pewarnaan jalur cahaya dalam warna spektrum: di bahagian atas - biru, di bahagian bawah - merah.

Penjelasan. Pewarnaan ini dijelaskan oleh pergantungan kedudukan jalur cahaya pada panjang gelombang warna kejadian.

Kami juga memerhatikan bahawa jalur, mengembangkan dan mengekalkan bentuknya, bergerak ke bawah.

Penjelasan. Ini disebabkan oleh penurunan ketebalan filem, kerana larutan sabun mengalir ke bawah di bawah tindakan graviti.

Sila jawab soalan:

Mengapa buih sabun berwarna-warni?
Apakah bentuk jalur pelangi?
Mengapa warna gelembung berubah sepanjang masa?

Pengalaman 3. Lap dua pinggan kaca dengan teliti, satukan dan picit dengan jari anda. Oleh kerana bentuk permukaan yang tidak sesuai, lompang udara paling nipis terbentuk di antara plat.

Apabila cahaya dipantulkan dari permukaan plat yang membentuk celah, jalur warni yang terang muncul - berbentuk cincin atau tidak sekata. Apabila daya yang memampatkan plat berubah, susunan dan bentuk jalur berubah. Lukis gambar yang anda lihat.

Sila jawab soalan:

Mengapakah jalur-jalur berbentuk cincin atau tidak sekata terang berwarna terang diperhatikan pada titik sentuhan plat?
Mengapakah bentuk dan lokasi pinggir gangguan berubah mengikut tekanan?

Pengalaman 4.Periksa dengan teliti dari sudut yang berbeza permukaan CD (yang sedang dirakam).

Penjelasan: Kecerahan spektrum pembelauan bergantung pada kekerapan alur yang dimendapkan pada cakera dan pada sudut tuju sinar. Pancaran sinar yang hampir selari dari filamen lampu dipantulkan dari bonjolan bersebelahan antara alur pada titik A dan B. Sinar yang dipantulkan pada sudut yang sama dengan sudut tuju membentuk imej filamen lampu dalam bentuk garis putih. Sinar yang dipantulkan pada sudut lain mempunyai perbezaan laluan tertentu, akibatnya gelombang ditambah.

Apa yang anda perhatikan? Terangkan fenomena yang diperhatikan. Terangkan corak interferens.

Pengalaman 5. Kami mengalihkan gelangsar caliper sehingga jurang 0.5 mm lebar terbentuk di antara rahang.

Kami meletakkan bahagian serong span dekat dengan mata (meletakkan jurang secara menegak). Melalui jurang ini kita melihat benang yang terletak secara menegak pada lampu yang menyala. Kami memerhatikan jalur pelangi selari dengannya di kedua-dua belah benang. Kami menukar lebar slot dalam julat 0.05 - 0.8 mm. Apabila melepasi ke celah yang lebih sempit, jalur itu bergerak berasingan, menjadi lebih luas, dan membentuk spektrum yang berbeza. Apabila dilihat melalui celah terluas, pinggirannya sangat sempit dan rapat antara satu sama lain. Lukiskan gambar yang anda lihat dalam buku nota anda. Menjelaskan fenomena yang diperhatikan.

Pengalaman 6. Lihat melalui fabrik nilon pada filamen lampu yang menyala. Dengan memusingkan fabrik di sekeliling paksi, capai corak pembelauan yang jelas dalam bentuk dua jalur pembelauan bersilang pada sudut tepat.

Penjelasan: Puncak pembelauan putih kelihatan di tengah-tengah kerak. Pada k=0, perbezaan laluan gelombang adalah sama dengan sifar, jadi maksimum pusat berwarna putih. Salib diperoleh kerana benang fabrik adalah dua jeriji pembelauan yang dilipat bersama dengan slot yang saling berserenjang. Penampilan warna spektrum dijelaskan oleh fakta bahawa cahaya putih terdiri daripada gelombang panjang yang berbeza. Difraksi maksimum cahaya untuk panjang gelombang yang berbeza diperolehi di lokasi yang berbeza.

Lakarkan silang difraksi yang diperhatikan. Terangkan fenomena yang diperhatikan.

Catatkan output. Nyatakan dalam eksperimen anda yang mana fenomena gangguan telah diperhatikan, dan difraksi yang mana.

Soalan kawalan:

Apakah cahaya?
Siapakah yang membuktikan bahawa cahaya adalah gelombang elektromagnet?
Apakah yang dipanggil gangguan cahaya? Apakah syarat maksimum dan minimum untuk gangguan?
Bolehkah gelombang cahaya daripada dua mentol pijar mengganggu? kenapa?
Apakah pembelauan cahaya?
Adakah kedudukan maksima pembelauan utama bergantung pada bilangan celah parut?

Subjek: Pemerhatian terhadap fenomena gangguan dan pembelauan cahaya.

Matlamat kerja: mengkaji secara eksperimen fenomena gangguan dan pembelauan.

peralatan:

gelas dengan larutan sabun;
cincin wayar dengan pemegang;
kain nilon;
CD;
lampu pijar;
kaliper;
dua pinggan kaca;
bilah;
pinset;
kain nilon.

Bahagian teori

Gangguan adalah ciri fenomena gelombang dalam sebarang sifat: mekanikal, elektromagnet. Gangguan gelombang ialah penambahan dua (atau beberapa) gelombang dalam ruang, di mana pada titik yang berbeza penguatan atau kelemahan gelombang yang terhasil diperolehi. Untuk membentuk corak gangguan yang stabil, sumber gelombang yang koheren (padanan) diperlukan. Gelombang koheren ialah gelombang yang mempunyai frekuensi yang sama dan perbezaan fasa malar.

Syarat Maksimum Δd = ±kλ, syarat minimum, Δd = ± (2k + 1)λ/2 di mana k =0; ± 1; ±2; ± 3;...(perbezaan dalam laluan gelombang adalah sama dengan bilangan genap separuh gelombang

Corak gangguan ialah selang-seli biasa bagi kawasan dengan intensiti cahaya yang meningkat dan berkurangan. Gangguan cahaya ialah pengagihan semula spatial tenaga sinaran cahaya apabila dua atau lebih gelombang cahaya ditindih. Akibatnya, dalam fenomena gangguan dan pembelauan cahaya, undang-undang pemuliharaan tenaga diperhatikan. Dalam bidang gangguan, tenaga cahaya hanya diagihkan semula tanpa ditukar kepada jenis tenaga lain. Peningkatan tenaga pada beberapa titik corak gangguan berbanding dengan jumlah tenaga cahaya dikompensasikan oleh penurunannya pada titik lain (jumlah tenaga cahaya ialah tenaga cahaya dua pancaran cahaya daripada sumber bebas).
Jalur cahaya sepadan dengan maksimum tenaga, jalur gelap sepadan dengan minima tenaga.

Difraksi ialah fenomena sisihan gelombang daripada perambatan rectilinear apabila melalui lubang kecil dan membulatkan halangan kecil oleh gelombang. Keadaan untuk manifestasi pembelauan: d< λ, di mana d- saiz halangan, λ - panjang gelombang. Dimensi halangan (lubang) mestilah lebih kecil daripada atau sepadan dengan panjang gelombang. Kewujudan fenomena ini (pembelauan) mengehadkan skop undang-undang optik geometri dan merupakan sebab untuk mengehadkan resolusi instrumen optik. Kisi pembelauan ialah peranti optik yang merupakan struktur berkala sebilangan besar unsur tersusun secara teratur di mana cahaya dibiaskan. Lejang dengan profil yang ditakrifkan dan pemalar untuk kisi pembelauan tertentu diulang pada selang masa yang tetap d(tempoh kekisi). Keupayaan kisi pembelauan untuk menguraikan pancaran cahaya di atasnya menjadi panjang gelombang adalah sifat utamanya. Terdapat jeriji pembelauan reflektif dan lutsinar. Dalam peranti moden, terutamanya jeriji difraksi reflektif digunakan. Keadaan untuk memerhati maksimum pembelauan: d sin(φ) = ± kλ

Arahan untuk bekerja

1. Celupkan bingkai wayar dalam larutan sabun. Perhatikan dan lukis corak gangguan dalam filem sabun. Apabila filem itu diterangi dengan cahaya putih (dari tingkap atau lampu), jalur cahaya berwarna: di bahagian atas - biru, di bahagian bawah - merah. Gunakan tiub kaca untuk meniup gelembung sabun. Perhatikan dia. Apabila diterangi dengan cahaya putih, pembentukan cincin gangguan berwarna diperhatikan. Apabila ketebalan filem berkurangan, gelang mengembang dan bergerak ke bawah.

Sila jawab soalan:

Mengapa buih sabun berwarna-warni?
Apakah bentuk jalur pelangi?
Mengapa warna gelembung berubah sepanjang masa?

2. Lap pinggan kaca dengan teliti, letakkan bersama dan picit dengan jari anda. Disebabkan oleh bentuk permukaan yang tidak ideal, lompang udara yang paling nipis terbentuk di antara plat, memberikan jalur berbentuk cincin berwarna terang atau tertutup yang tidak teratur. Apabila daya yang memampatkan plat berubah, lokasi dan bentuk jalur berubah dalam cahaya yang dipantulkan dan yang dipancarkan. Lukis gambar yang anda lihat.

Sila jawab soalan:

Mengapakah jaluran anulus atau tidak sekata terang berwarna terang diperhatikan di tempat sentuhan berasingan antara plat?
Mengapakah bentuk dan lokasi pinggir gangguan yang diperolehi berubah dengan perubahan tekanan?

3. Letakkan CD secara mendatar pada paras mata. Apa yang anda perhatikan? Terangkan fenomena yang diperhatikan. Terangkan corak interferens.

4. Lihat melalui fabrik nilon pada filamen lampu yang menyala. Dengan memusingkan fabrik di sekeliling paksi, capai corak pembelauan yang jelas dalam bentuk dua jalur pembelauan bersilang pada sudut tepat. Lakarkan silang difraksi yang diperhatikan.

5. Perhatikan dua corak pembelauan apabila memeriksa filamen lampu yang menyala melalui celah yang dibentuk oleh rahang angkup (dengan lebar celah 0.05 mm dan 0.8 mm). Terangkan perubahan dalam sifat corak gangguan apabila angkup diputar dengan lancar di sekeliling paksi menegak (dengan lebar celah 0.8 mm). Ulangi percubaan ini dengan dua bilah, tekan antara satu sama lain. Huraikan sifat corak interferens

Catat penemuan anda. Nyatakan dalam eksperimen anda yang manakah fenomena gangguan telah diperhatikan? pembelauan?

Popular dalam kategori: