Волновая оптика. Корпускулярно-волновой дуализм. 11 класс

1. Волновая оптика 11 класс

2. Корпускулярно-волновой дуализм

Изучением корпускулярной теории занимался
Исаак Ньютон
Свет – это поток частиц, идущих от источника
во все стороны (поток корпускул).
Изучением волновой теории занимался Гюйгенс.
Свет – это волны, распространяющиеся в особой
гипотетической среде - эфире, заполняющем все
пространство проникающем внутрь всех тел.
2

3. Волновая оптика

Дисперсия света
Интерференция света
Дифракция света
Поляризация света
3

4.

Дисперсия света
Белый свет представляет собой
набор волн различной длины.
400 нм света 760 нм
Свет, представляющий собой набор волн
одинаковой длины (частоты)– монохроматичный.
Свет, представляющий собой набор волн
различных длин (частот) – полихроматичный.
(Белый свет является полихроматичным).
4

5.

Дисперсия света
Дисперсия – разложение света в спектр.
От латинского слова dispersio – рассеяние.
5

6.

Опыт И.Ньютона
6

7.

Дисперсия света
Причиной дисперсии является различие
показателей преломления для волн разной
длины. (сильнее всего преломляется фиолетовый
свет, слабее всего преломляется красный свет).
Исаак Ньютон наблюдал
дисперсию, пропуская свет
через призму.
э
к
р
а
н
7

8.

Интерференция света
Интерференция световых волн - сложение
когерентных
волн,
вследствие
которого
наблюдается
усиление
или
ослабление
результирующих световых колебаний в различных
точках пространства.
Впервые наблюдал
Томас Юнг (1800 г.)
Опыт Юнга по
определению длины
световой волны:
8

9.

Световые волны одинаковой длины (частоты),
имеющие постоянную разность фаз, называются
когерентными.
d1 путь волны от источника О1
d2 путь волны от источника О2
∆d разность хода
9

10. Интерференция света (примеры)

11.

Дифракция света
1800 г.
Томас Юнг
Дифракция – отклонение при
распространении волн от
законов геометрической оптики.
Интерференция
Дифракция проявляется в
нарушении прямолинейности
распространения световых
лучей, огибании волнами
препятствий, например в
проникновении света в область
геометрической тени.
11

12.

Нарушение фронта волны
12

13.

Дифракция света
Теория дифракции света была разработана в 1816 году
французским ученым Огюстеном Френелем, развившем
идеи Гюйгенса.
Френель дополнил принцип Гюйгенса идеей об
интерференции вторичных волн.
Принцип Гюйгенса - Френеля:
Возмущение в любой точке пространства является
результатом интерференции когерентных вторичных волн,
излучаемых каждой точкой фронта волны.
13

14. Дифракционная решетка

Дифракционная решетка –
это совокупность большого
числа очень узких щелей,
разделенных непрозрачными
промежутками.
а – ширина прозрачных щелей
b – ширина непрозрачных
промежутков
d = a + b; где d – период
решетки
14

15.

15

16.

В дисперсионном спектре наибольшее отклонение
у
лучей фиолетового цвета, а в дифракционном – у красного.
16

17.

d·sinα = mλ

18. Применение дифракции

Исследование спектрального состава
вещества
Измерение длины волны
18

19.

19

20.

Поляризация света
Свет – электромагнитная волна – поперечная
волна.
20

21.

Поляризация света
Естественный (неполяризованный) свет – свет, в
котором присутствуют все возможные направления
вектора напряженности.
Е
Поляризованный свет – свет, в котором присутствует
только одно направление вектора напряженности,
перпендикулярное направлению распространения
волны.
Е
Е
Е
21

22.

Поляризация света
Свет поляризуется при прохождении через поляроид.
Свет не
проходит
Неполяризованный
Поляризованный
свет
свет
22

23.

Поляризация света
Поляроид – вещество, вызывающее поляризацию света.
23