Συμβολή φωτός. Συμβολή κυμάτων. Κυματική Οπτική: Συμβολή του φωτός. Συμβολή. Περίθλαση Πόλωση

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Συμβολή φωτός. Συμβολή κυμάτων. Κυματική Οπτική: Συμβολή του φωτός. Συμβολή. Περίθλαση Πόλωση"

Σωτηρία Λαμέρας
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Κυματική Οπτική Κυματική Οπτική: Συμβοή του ωτός Συμβοή Περίθαση Πόωση Συμβοή ωτός Συμβοή κυμάτων Αναγκαίες συνθήκες παρατήρησης στάσιμης συμβοής ορατού ωτός (~ m): Σύμωνες πηγές Μονοχρωματικές πηγές Ισχύει η αρχή της επαηίας Συμβοή κυμάτων Το πείραμα του Youg

2 Κροσσοί συμβοής Το πείραμα του Youg Φωτεινός κροσσός Σκοτεινός κροσσός Συμβοή Θέσεις κροσσών συμβοής L >> d = r r = dθ 1 L >> d d >> Αν θ "αρκετά" μικρή (πότε συμβάινει αυτό??) τότε: = dθ dtaθ = d L L = m : θέσεις ωτεινών κροσσών d = dθ = m: ενισχυτική συμβοή 1 = dθ = ( m+ 1) = m+ : καταστρεπτική συμβοή 1 L = m+ : θέσεις σκοτεινών κροσσών d Κατανομή της έντασης ωτός ύο συμβαόμενων ωτεινών πηγών ( t) ( t ) Ε1 = Ε0 ω Ε = Ε0 ω + Εp = Ε1+ Ε =... = Ε0cos ωt + Κατανομή της έντασης ωτός ύο συμβαόμενων ωτεινών πηγών Ι = Ι0 π π = = dθ d π L πdθ πd Ι = Ι0cos Ι0cos L m ε0c = Ε0 cos 0c 0 cos μ0c Ε Ι = S = = ε Ε Ι = Ι0

3 Συμβοή ύο ωτεινών πηγών Πρόσθεση περιστρεόμενων ιανυσμάτων b = a= 0cos 0cos P = 0 cos ωt+ Ι = Ι0 π π = = dθ d π L πdθ πd Ι = Ι0cos Ι0cos L Προσιορισμός συνισταμένης ποών αρμονικών κυμάτων ίιας συχνότητας Περιστρεόμενα ιανύσματα ύο σύμωνων πηγών Σχειάζουμε το περιστρεόμενο ιάνυσμα καθενός κύματος τοποθετώντας την αρχή του στο πέρας του προηγούμενου Το περιστρεόμενο ιάνυσμα Ε είναι η ιανυσματική συνισταμένη, και η προβοή του στον κατακόρυο άξονα η ως προς τον χρόνο μεταβοή του. Η άση της συνισταμένης είναι η γωνία του Ε με το πρώτο περιστρεόμενο άνυσμα. Ε = Ε ( ωt + α) Ρ Εικόνες συμβοής τριών πηγών Επαηία μεγάου αριθμού α.α.τ. ίιου πάτους και ίσων ιαοχικών ιαορών άσεων ( ω + ) = acosω + acos( ω + ) + acos( ωt + ) a cos( ω + [ 1] ) cos t a t t t a = r = r = a a= ( 1) cos( ) a ωt+ a = cos ωt ( 1) +

4 Εικόνες συμβοής ποών πηγών Ε Περίθαση 1 = Ε0cos( ωt) Ε = Ε0cos( ωt + ) κύρια μέγιστα N ευτερεύοντα μέγιστα (N-) 0 ( t N ) Ε = Ε cos ω + ( 1) N Ε = Ε cos( ωt + α) Ρ Ν ΕΡ = Ε0 cos ωt + ( Ν 1) Για Ν= βρήκαμε ότι: cos cos ωt = + P 0 Επαηία μεγάου αριθμού α.α.τ. ίιου πάτους και ίσων ιαοχικών ιαορών άσεων = a Για μεγάο, το είναι μικρό και το πούγωνο γίνεται τόξο κύκου μήκους a = A και χορής. a= ( 1) a = a a = a a = A a a = A Μεταβοή άσης όγω ανάκασης Οθόνη Μηχανικό ανάογο Ααγή άσης π Καμιά ααγή άσης ανταστική Κάτοπτρο εεύθερο άκρο Όταν ένα ηεκτρομαγνητικό κύμα ανακάται από ένα οπτικά πυκνότερο μέσο (μέσο με μεγαύτερο είκτη ιάθασης) απόεκείνοστοοποίο ιαίεται, υίσταται μεταβοή άσης π. Η ίια μεταβοή άσης συμβαίνει και όταν η επιάνεια ανάκασης είναι αγωγός r στερεωμένο άκρο = i Συμβοή επτών υμενίων Δακτύιοι του Newto αέρας υμένιο αέρας θ Ααγή άσης π Μηενική μεταβοή άσης t: thickess Όταν ένα ηεκτρομαγνητικό κύμα ανακάται από ένα οπτικά πυκνότερο μέσο από εκείνο στο οποίο ιαίεται, υίσταται μεταβοή άσης π. Φωςμήκουςκύματος στο κενό υίσταται μεταβοή του μήκους κύματος όταν εισέρχεται σε μέσο με είκτη ιάθασης. = Στο παράειγμα του ιπ. σχήματος: Ενισχυτική συμβοή: Αναιρετική συμβοή: ( m 1 ) t = + t = m

5 Το συμβοόμετρο του Michelso? Η ένταση του συνιστάμενου κύματος σε ένα σημείο είναι ανάογη προς το τετράγωνο του πάτους του συνιστάμενου κύματος στο σημείο αυτό, η. I~ ( 1 + ) (Σ/Λ) ωτός Η ένταση του συνιστάμενου κύματος σε ένα σημείο είναι ανάογη με το άθροισμα των εντάσεων των ύο κυμάτων η. I= I 1 + I ~ ( 1 + ) (Σ/Λ) Υπάρχει παραβίαση του νόμου ιατήρησης της ενέργειας αν I I 1 + I? Διόπτρα Παράειγμα: Υποογίστε το εάχιστο πάχος του υμενίου μιας σαπουνόουσκας (=1.33) που είναι αναγκαίο για να παρατηρήσουμε ενισχυτική συμβοή στο ως που ανακά επιάνεια σαπουνόουσκας όταν την ωτίζουμε κάθετα με ως μήκους κύματος στο κενό =600 m. Tι συμβαίνει αν ιπασιάσουμε το πάχος του υμενίου? ( m 1 ) t = + Παράειγμα: Μια οθόνη απέχει από ιπή σχισμή 1.m. H απόσταση που χωρίζει τις υο σχισμές είναι 0.03 mm. O ωτεινός κροσσός εύτερης τάξης απέχει 4.5 cm από την κεντρική γραμμή. Υποογίστε, (α) το μήκος κύματος του ωτός και (β) την απόσταση σε ύο ιαοχικούς ωτεινούς κροσσούς. 7: Δύο επτές παράηες σχισμές που απέχουν μεταξύ τους 0.5mm ωτίζονται με την πράσινη συνιστώσα του ωτός μιας υχνίας ατμών υραργύρου (=546.1 mm). H εικόνα της συμβοής παρατηρείται σε ένα πέτασμα σε απόσταση 1. m απότοεπίπεο των παράηων σχισμών. Υποογίστε την απόσταση (α) απότοκεντρικό(μέγιστο) κροσσό της πρώτης ωτεινής ακτίνας εκατέρωθεν του κεντρικού μεγίστου, και (β) μεταξύ του πρώτου και εύτερου σκοτεινού κροσσού 15: Σε μία ιάταξη ιπών σχισμών d=0.15, L=140 cm, =643 m και =1.8cm. (α) Ποια η ιαορά ιαρομής των υο σχισμών στο σημείο Ρ. (β) Εκράστε την ιαορά αυτή συναρτήσει του μήκους κύματος, (γ) Το σημείο Ρ αντιστοιχεί σε μέγιστο, εάχιστο? Παράειγμα: Μια ωτεινή πηγή εκπέμπει ορατό ως σε ύο μήκη κύματος, =430m και =510 m και χρησιμοποιείται για πείραμα συμβοής ύο σχισμών με L=1.5m και d=0.05 mm, αντίστοιχα. Υποογίστε, την απόσταση ανάμεσα στους ωτεινούς κροσσούς τρίτης τάξης των ύο μηκών κύματος. Άσκηση: Δύο κεραίες ραιοκυμάτων έχουν απόσταση 300m μεταξύ τους και μεταίουν συγχρόνως ίιο σήμα στο ίιο μήκος κύματος. Ένα κινούμενο όχημα που είναι συντονισμένο αμβάνει το εύτερο μέγιστο σε θέση 400m από το =0. Ποιο το μήκος κύματος του σήματος? Σε πόση απόσταση το όχημα θα άβει το εύτερο εάχιστο? Άσκηση: Κροσσοί συμβοής παράγονται σε μία οθόνη στο σημείο P, ως αποτέεσμα των απευθείας ακτίνων από την πηγή μήκους κύματος 500 m και των ανακώμενων ακτίνων από το κάτοπτρο (β. σχήμα). Ανηπηγήβρίσκεται100 m αριστερά της οθόνης και 1 cm πάνω από το κάτοπτρο, βρείτε την απόσταση του πρώτου σκοτεινού κροσσού πάνων από το κάτοπτρο? Οθόνη 16: Η ένταση σε ένα πέτασμα σε ένα ορισμένο σημείο μιας εικόνας συμβοής ύο σχισμών έιναι το 64% της μέγιστης τιμής. (α) Ποια η εάχιστη ιαορά άσης μεταξύ των πηγών που θα προκαέσει αυτό το αποτέεσμα, (β) Εκράστε τη ιαορά άσης ως ιαορά ιαρομής αν =486 m Κάτοπτρο 31. θεωρήστε Ν σύμωνες πηγές που περιγράονται από Ε1 = Ε0cos ( ωt+ ), Ε = Ε0cos( ωt+ )..., ΕN = Ε0 cos ( ωt + Ν). Βρείτε την εάχιστη για την οποία Ε = Ε1 + Ε ΕΝ να είναι μηενική.

Σχετικά έγγραφα

Εικόνες περίθλασης - Πόλωση. Περίθλαση. Εικόνες (διαμορφώματα) περίθλασης. Διαμόρφωμα περίθλασης

Εικόνες περίθλασης - Πόλωση. Περίθλαση. Εικόνες (διαμορφώματα) περίθλασης. Διαμόρφωμα περίθλασης Εικόνες (διαμορφώματα) περίθασης Εικόνες περίθασης - Πόωση Πηγή Αδιαφανές αντικείμενο htt://www.h.unimelb.edu.u/~ssk/fresnel/edge.html Φωτεινή κηίδα Poisson Διαμόρφωμα περίθασης Περίθαση περιγράφει «την