Оптика
<<  Оптика Оптика  >>
Развитие представлений о природе света
Развитие представлений о природе света
Волновая теория, в отличие от корпускулярной, рассматривала свет как
Волновая теория, в отличие от корпускулярной, рассматривала свет как
Важнейшую роль в выяснении природы света сыграло опытное определение
Важнейшую роль в выяснении природы света сыграло опытное определение
под светом понимают не только видимый свет, но и примыкающие к нему
под светом понимают не только видимый свет, но и примыкающие к нему
Наблюдение колец Ньютона
Наблюдение колец Ньютона
Наблюдение колец Ньютона
Наблюдение колец Ньютона
Исторически первым интерференционным опытом, получившим объяснение на
Исторически первым интерференционным опытом, получившим объяснение на
Физическую величину, равную квадрату амплитуды электрического поля
Физическую величину, равную квадрату амплитуды электрического поля
Распределение интенсивности в интерференционной картине
Распределение интенсивности в интерференционной картине
Принцип Гюйгенса–Френеля представлял собой определенную гипотезу, по
Принцип Гюйгенса–Френеля представлял собой определенную гипотезу, по
Дифракция плоской волны на экране с круглым отверстием
Дифракция плоской волны на экране с круглым отверстием
Если смотреть на волновую поверхность из точки P, то границы зон
Если смотреть на волновую поверхность из точки P, то границы зон
Если смотреть на волновую поверхность из точки P, то границы зон
Если смотреть на волновую поверхность из точки P, то границы зон
амплитуда колебаний, вызываемых некоторой зоной, равна среднему
амплитуда колебаний, вызываемых некоторой зоной, равна среднему
Дифракционный предел разрешения оптических инструментов
Дифракционный предел разрешения оптических инструментов
Дифракционное изображение точечного источника (дифракция на круглом
Дифракционное изображение точечного источника (дифракция на круглом
Разрешающая способность микроскопа
Разрешающая способность микроскопа
Впервые предел разрешения объектива микроскопа был определен немецким
Впервые предел разрешения объектива микроскопа был определен немецким
Спектральные приборы
Спектральные приборы
В спектральных приборах высокого класса вместо призм применяются
В спектральных приборах высокого класса вместо призм применяются
Дифракция света на решетке
Дифракция света на решетке
Для того, чтобы в точке P наблюдался интерференционный максимум,
Для того, чтобы в точке P наблюдался интерференционный максимум,
Одной из важнейших характеристик дифракционной решетки является ее
Одной из важнейших характеристик дифракционной решетки является ее
Одной из важнейших характеристик дифракционной решетки является ее
Одной из важнейших характеристик дифракционной решетки является ее
Поляризация света
Поляризация света
В 1809 году французский инженер Э. Малюс открыл закон, названный его
В 1809 году французский инженер Э. Малюс открыл закон, названный его
Неполяризованный свет называют также естественным светом
Неполяризованный свет называют также естественным светом
Картинки из презентации «Оптика» к уроку физики на тему «Оптика»

Автор: valentin. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока физики, скачайте бесплатно презентацию «Оптика.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 239 КБ.

Оптика

содержание презентации «Оптика.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Оптика. Лекция 15. 13не могут дать интерференции.
2Развитие представлений о природе 14Дифракция света. Дифракцией света
света. В конце XVII века возникли две называется явление отклонения света от
теории света: корпускулярная (И. Ньютон) и прямолинейного направления распространения
волновая (Р. Гук и Х. Гюйгенс). Согласно при прохождении вблизи препятствий.
корпускулярной теории, свет представляет дифракционная картина – система
собой поток частиц (корпускул), чередующихся светлых и темных колец.
испускаемых светящимися телами. Ньютон 15Принцип Гюйгенса–Френеля представлял
считал, что движение световых корпускул собой определенную гипотезу, по существу,
подчиняется законам механики. Так, это был принцип геометрической оптики.
отражение света понималось аналогично Гипотезу Гюйгенса об огибающей вторичных
отражению упругого шарика от плоскости. волн Френель заменил физически ясным
Преломление света объяснялось изменением положением, согласно которому вторичные
скорости корпускул при переходе из одной волны, приходя в точку наблюдения,
среды в другую. Для случая преломления интерферируют друг с другом. Рис.
света на границе вакуум–среда иллюстрирует принцип Гюйгенса–Френеля. ?S1
корпускулярная теория приводила к и ?S2 – элементы волнового фронта, и –
следующему виду закона преломления: где c нормали.
– скорость света в вакууме, ? – скорость 16Дифракция плоской волны на экране с
распространения света в среде. Так как n круглым отверстием.
> 1, из корпускулярной теории 17Если смотреть на волновую поверхность
следовало, что скорость света в средах из точки P, то границы зон Френеля будут
должна быть больше скорости света в представлять собой концентрические
вакууме. окружности. Радиусы ?m зон Френеля:
3Волновая теория, в отличие от 18амплитуда колебаний, вызываемых
корпускулярной, рассматривала свет как некоторой зоной, равна среднему
волновой процесс, подобный механическим арифметическому из амплитуд колебаний,
волнам. В основу волновой теории был вызываемых двумя соседними зонами, т. е.
положен принцип Гюйгенса, согласно если отверстие в непрозрачном экране
которому каждая точка, до которой доходит оставляет открытой только одну зону
волна, становится центром вторичных волн, Френеля, то амплитуда колебаний в точке
а огибающая этих волн дает положение наблюдения возрастает в 2 раза (а
волнового фронта в следующий момент интенсивность в 4 раза) по сравнению с
времени. С помощью принципа Гюйгенса были действием невозмущенной волны. Если
объяснены законы отражения и преломления. открыть две зоны, то амплитуда колебаний
Рис. дает представление о построениях обращается в нуль. Если изготовить
Гюйгенса для определения направления непрозрачный экран, который оставлял бы
распространения волны, преломленной на открытыми только несколько нечетных (или
границе двух прозрачных сред. только несколько четных) зон, то амплитуда
4Важнейшую роль в выяснении природы колебаний резко возрастает. Такие
света сыграло опытное определение его пластинки, обладающие свойством
скорости. Современная лазерная техника фокусировать свет, называются зонными
позволяет измерять скорость света с очень пластинками.
высокой точностью на основе независимых 19Дифракционный предел разрешения
измерений длины волны ? и частоты света ? оптических инструментов. Никакая
(c = ? · ?). Таким путем было найдено оптическая система не может дать точечного
значение превосходящее по точности все изображения. В случае дифракции
ранее полученные значения более чем на два Фраунгофера на круглом отверстии диаметра
порядка. D дифракционное изображение состоит из
5под светом понимают не только видимый центрального светлого пятна (диск Эйри),
свет, но и примыкающие к нему широкие на которое приходится приблизительно 85 %
диапазоны спектра электромагнитного энергии света, и окружающих его светлых и
излучения – инфракрасный ИК и темных колец. Это дифракционное пятно и
ультрафиолетовый УФ. По своим физическим принимается за изображение точечного
свойством свет принципиально неотличим от источника. Радиус центрального пятна в
электромагнитного излучения других фокальной плоскости линзы равен.
диапазонов – различные участки спектра 20Дифракционное изображение точечного
отличаются друг от друга только длиной источника (дифракция на круглом
волны ? и частотой ?. Рис. дает отверстии). В центральное пятно попадает
представление о шкале электромагнитных приблизительно 85 % энергии света.
волн. 21Разрешающая способность микроскопа. С
6Для измерения длин волн в оптическом помощью микроскопа наблюдают близко
диапазоне используются единицы длины 1 расположенные объекты, поэтому его
нанометр (нм) и 1 микрометр (мкм): 1 нм = разрешающаяся способность характеризуется
10–9 м = 10–7 см = 10–3 мкм. Видимый свет не угловым, а линейным расстоянием между
занимает диапазон приблизительно от 400 нм двумя близкими точками, которые еще могут
до 780 нм или от 0,40 мкм до 0,78 мкм. восприниматься раздельно. Наблюдаемый
7Интерференция световых волн. объект располагается вблизи переднего
Интерференция – одно из ярких проявлений фокуса объектива. Часто пространство перед
волновой природы света. Первый эксперимент объективом заполняется специальной
по наблюдение интерференции света в прозрачной жидкостью – иммерсией.
лабораторных условиях принадлежит И. 22Впервые предел разрешения объектива
Ньютону. Он наблюдал интерференционную микроскопа был определен немецким физиком
картину, возникающую при отражении света в Г. Гельмгольцем (1874 г.). Формула
тонкой воздушной прослойке между плоской Гельмгольца имеет вид: Здесь ? – длина
стеклянной пластиной и плосковыпуклой волны, n – показатель преломления
линзой большого радиуса кривизны. иммерсионной жидкости, ? – так называемый
Интерференционная картина имела вид апертурный угол (рис. ). Величина n sin ?
концентрических колец, получивших название называется числовой апертурой.
колец Ньютона. 23Спектральные приборы. Дифракционная
8Наблюдение колец Ньютона. решетка. Совокупность монохроматических
Интерференция возникает при сложении волн, компонент в излучении называется спектром.
отразившихся от двух сторон воздушной Белый свет имеет непрерывный спектр,
прослойки. «Лучи» 1 и 2 – направления излучение источников, в которых свет
распространения волн; h – толщина испускается атомами вещества, имеет
воздушного зазора. дискретный спектр. Приборы, с помощью
9Исторически первым интерференционным которых исследуются спектры излучения
опытом, получившим объяснение на основе источников, называются спектральными
волновой теории света, явился опыт Юнга приборами. Для разложения излучения в
(1802 г.). спектр в простейшем спектральном приборе
10Монохроматическая волна, используется призма (рис. ). Действие
распространяющаяся в направлении призмы основано на явлении дисперсии, то
радиус-вектора , записывается в виде E = a есть зависимости показателя преломления n
cos (?t – kr),где a – амплитуда волны, k = вещества от длины волны света ?.
2? / ? – волновое число, ? – длина волны, 24В спектральных приборах высокого
? = 2?? – круговая частота. В оптических класса вместо призм применяются
задачах под E следует понимать модуль дифракционные решетки. Решетки
вектора напряженности электрического поля представляют собой периодические
волны. При сложении двух волн в точке P структуры, выгравированные специальной
результирующее колебание также происходит делительной машиной на поверхности
на частоте ? и имеет некоторую амплитуду A стеклянной или металлической пластинки.
и фазу ?: E = a1 · cos (?t – kr1) + a2 · 25Дифракция света на решетке.
cos (?t – kr2) = A · cos (?t – ?). 26Для того, чтобы в точке P наблюдался
11Физическую величину, равную квадрату интерференционный максимум, разность хода
амплитуды электрического поля волны, ? между волнами, испущенными соседними
принято называть интенсивностью: I = A2. щелями, должна быть равна целому числу
Несложные тригонометрические длин волн: ? = d sin ?m = m? (m = 0, ±1,
преобразования приводят к следующему ±2, ...).Здесь d – период решетки, m –
выражению для интенсивности целое число, которое называется порядком
результирующего колебания в точке P: (*) дифракционного максимума. В тех точках
где ? = r2 – r1 – так называемая разность экрана, для которых это условие выполнено,
хода. располагаются так называемые главные
12Распределение интенсивности в максимумы дифракционной картины. В
интерференционной картине. Целое число m – фокальной плоскости линзы расстояние ym от
порядок интерференционного максимума. В максимума нулевого порядка (m = 0) до
частности, если I1 = I2 = I0, т. е. максимума m-го порядка при малых углах
интенсивности обеих интерферирующих волн дифракции равно где F – фокусное
одинаковы, выражение (*) приобретает вид: расстояние.
I = 2I0(1 + cos k?). 27Одной из важнейших характеристик
13Проблема когерентности волн. Реальные дифракционной решетки является ее
световые волны не являются строго разрешающая способность, характеризующая
монохроматическими. В силу фундаментальных возможность разделения с помощью данной
физических причин излучение всегда имеет решетки двух близких спектральных линий с
статистический характер. Атомы светового длинами волн ? и ? + ??. Спектральной
источника излучают независимо друг от разрешающей способностью R называется
друга в случайные моменты времени, и отношение длины волны ? к минимальному
излучение каждого атома длится очень возможному значению ??, то есть оценка
короткое время (? ? 10–8 с). Фаза волны, разрешающей силы решетки:
излучаемой реальным источником света, 28Поляризация света. Прохождение света
остается приблизительно постоянной только через кристалл исландского шпата (двойное
на интервалах времени порядка ?. Отдельные лучепреломление). Если кристалл
«обрывки» излучения длительности ? поворачивать относительно направления
называются цугами. Цуги имеют первоначального луча, что поворачиваются
пространственную длину, равную c?, где c – оба луча, прошедшие через кристалл.
скорость света. Колебания в разных цугах 29В 1809 году французский инженер Э.
не согласованы между собой. Таким образом, Малюс открыл закон, названный его именем.
реальная световая волна представляет собой В опытах Малюса свет последовательно
последовательность волновых цугов с пропускался через две одинаковые пластинки
беспорядочно меняющейся фазой. Принято из турмалина (прозрачное кристаллическое
говорить, что колебания в разных цугах вещество зеленоватой окраски). Пластинки
некогерентны. Интервал времени ?, в могли поворачиваться друг относительно
течении которого фаза колебаний остается друга на угол ?. Интенсивность прошедшего
приблизительно постоянной, называют света оказалась прямо пропорциональной
временем когерентности. Интерференция cos2 ?: I ~ cos2 ?.
может возникнуть только при сложении 30Неполяризованный свет называют также
когерентных колебаний. Волны, создающие в естественным светом. В каждый момент
точке наблюдения когерентные колебания, времени вектор может быть спроектирован на
также называются когерентными. Волны от две взаимно перпендикулярные оси (рис. ).
двух независимых источников некогерентны и
Оптика.ppt
http://900igr.net/kartinka/fizika/optika-209268.html
cсылка на страницу

Оптика

другие презентации на тему «Оптика»

«Оптика 11 класс» - Типы отражений света. Отражение света. Дальнозоркость. Изображение удалённых предметов на сетчатке оказывается нечётким. Роль зеркал в жизни человека, в быту и технике. Диффузное отражение. Что такое близорукость и дальнозоркость. Посредством глаза, а не глазом Смореть на мир умеет разум. Проект презентации: «От солнечного зайчика до геометрической оптики».

«Геометрическая оптика» - При отражении от поверхности угол падения равен углу отражения. Сферическое зеркало. Линза. Квант энергии волны называют фотоном. Диффузное отражение. Период осцилляций для видимой части спектра: На самом деле: иногда волна, а иногда частица. Ньютон: свет – поток частиц. = C T - длина волны с – скорость света T – период колебаний.

«Оптика и свет» - Естественные искусственные. Оптика. Интерференция света. Квантовые: фотоэффект фотосинтез фотография давление света химические действия света. Свет. Дисперсия света. Геометрическая оптика. Свойства света, которые могут быть и у волн, и у частиц: Волновые: дифракция интерференция поляризация. - Устойчивая картина сложения амплитуд результирующих колебаний когерентных волн.

«Оптика свет» - Фронт волны. Среду с меньшим абсолютным показателем преломления называют оптически менее плотной. Если лучи исходят из точки, создаётся полная тень. Законы геометрической оптики: Закон прямолинейного распространения света. Угол отражения ? равен углу падения ?. Закон преломления света. Закон полного отражения света.

«Оптика» - В 1628-49 жил в Голландии, с 1649 жил в Стокгольме. Работы относятся к математике, оптике, астрономии. Герон Александрийский (вероятно, I-II вв. н. э.) - древнегреческий инженер и математик. ГИПОТЕЗА ПЕЛЛУЦИДА. Окончил иезуитскую коллегию, был некоторое время военным, путешествовал. В 444 г. до н.э. греческий философ Эмпедокл выдвинул теорию, альтернативную идее Пифагора.

«Оптика и свет» - Источники света: Свет. Интерференция света. Оптика. Естественные искусственные. Свойства света: Поглощение отражение преломление дисперсия. Волновые: дифракция интерференция поляризация. Дисперсия света. Поляризация света. Геометрическая оптика. Законы геометрической оптики: Квантовые: фотоэффект фотосинтез фотография давление света химические действия света.

Оптика

9 презентаций об оптике
Урок

Физика

134 темы
Картинки