Разделы презентаций


Интерференция света

Содержание

Интерференция светаИнтерференция в тонких пленкахИнтерферометрыВременная когерентностьУсловие пространственной когерентностиЧасть 2Лекция 2

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Кафедра общей физики


Оптика и квантовая физика
для студентов
2 курса ФТФ

и ГГФ

Кафедра общей физики Оптика и  квантовая физикадля студентов2 курса ФТФ и ГГФ

Слайд 2Интерференция света
Интерференция в тонких пленках
Интерферометры
Временная когерентность
Условие пространственной когерентности
Часть 2
Лекция 2

Интерференция светаИнтерференция в тонких пленкахИнтерферометрыВременная когерентностьУсловие пространственной когерентностиЧасть 2Лекция 2

Слайд 3Методы деления амплитуды
Тонкие пленки
Кольца Ньютона

Методы деления амплитуды Тонкие пленки Кольца Ньютона

Слайд 4Интерференция в тонких пленках
Отражение от более плотной среды


- условие максимума


интерференции

– условие максимума при интерференции на тонкой пленке

Интерференция в тонких пленкахОтражение от более плотной среды- условие максимума 	интерференции – условие максимума при интерференции на

Слайд 5
Виды интерференционных картин на тонких пленках
Условия: h = const, пучок

лучей широкий и параллельный
1. Цвета тонких пленок
– интерференция при

освещении пленки широким пучком
Виды интерференционных картин на тонких пленкахУсловия: h = const, пучок лучей широкий и параллельный1. Цвета тонких пленок

Слайд 62. Линии равного наклона
Условия: h = const, λ = const,

световой пучок – расходящийся.
Полосы локализованы в бесконечности, имеют вид колец.


Свойства полос равного наклона

2. Линии равного наклонаУсловия: h = const, λ = const, световой пучок – расходящийся.Полосы локализованы в бесконечности,

Слайд 7Кольца Ньютона

, т.к. b2 → 0

Кольца Ньютона , т.к. b2 → 0

Слайд 8Условие максимума (светлые кольца) ∆ = m λ, где m

– целое число.


- радиус m-го светлого кольца в отраженном свете


(и темного – в прошедшем)

Условие минимума (темные кольца) ∆ = (m + ½) λ.

- радиус m-го темного кольца в отраженном свете
(и светлого – в прошедшем)

Кольца Ньютона в зеленом и красном свете

Пример применения – проверка качества шлифовки линз.

Условие максимума (светлые кольца) ∆ = m λ, где m – целое число.- радиус m-го светлого кольца

Слайд 93. Линии равной толщины
Условия: толщина пленки плавно изменяется (h

≠ const), представляя собой клин. Пучок параллельный.
Система полос равной толщины



-

максимум (светлая полоса)

- минимум (темная полоса)

3. Линии равной толщины Условия: толщина пленки плавно изменяется (h ≠ const), представляя собой клин. Пучок параллельный.Система

Слайд 10Задание. Определите, какие два зазора из представленных пяти соответствуют данным

системам интерференционных полос равной толщины:
Пример применения - определение качества обработки

поверхностей
Задание. Определите, какие два зазора из представленных пяти соответствуют данным системам интерференционных полос равной толщины:Пример применения -

Слайд 11Примеры применения
1. Просветление оптики
2. Получение диэлектрических зеркал
Схема многослойного диэлектрического


покрытия (n1>n0, n1>n2, n1l1 = n2l2 = λ0/4)
С семью

слоями R = 0,9 в спектральной области шириной порядка 50 нм. Для получения коэффициента отражения R = 0,99 (такие зеркала используются в лазерных резонаторах) надо нанести 11-13 слоев.
Примеры применения1. Просветление оптики2. Получение диэлектрических зеркал Схема многослойного диэлектрического покрытия (n1>n0, n1>n2, n1l1 = n2l2 =

Слайд 12Интерферометры
Интерферометр Майкельсона
P1 – светоотделитель (полупрозрачная пластинка)
S1′- референтная плоскость (плоскость

сравнения)
– совпадает с изображением зеркала S1 в полупрозрачном слое.


Если зеркало S2 совпадает с референтной плоскостью, то ∆ = 2(L1 – L2) = 0
Интерферометры Интерферометр МайкельсонаP1 – светоотделитель (полупрозрачная пластинка)S1′- референтная плоскость (плоскость сравнения) – совпадает с изображением зеркала S1

Слайд 13Можно получить 2 класса картин:
Линии равного наклона
Линии равной толщины
Зеркало S2

смещено от референтной
плоскости, между S1 и S2 как бы


плоскопараллельная пластинка.
От источника света - расходящийся пучок.

Зеркало S2 наклонено к референтной
плоскости. От источника света
- параллельный пучок (через линзу)

Можно получить 2 класса картин:Линии равного наклонаЛинии равной толщиныЗеркало S2 смещено от референтной плоскости, между S1 и

Слайд 14Фурье - спектрометр
Для исследований ИК-части спектра слабых источников


Фурье - спектрометр Для исследований ИК-части спектра слабых источников

Слайд 15Устройства для наблюдения
Интерферометр Фабри - Перо
Многолучевая интерференция

Устройства для наблюденияИнтерферометр Фабри - Перо Многолучевая интерференция

Слайд 16 График распределения интенсивности и фотография интерференционной картины
Пластинка Люммера -

Герке
m - несколько десятков тысяч
Применение - спектроскопия высокого разрешения

в среднем ультрафиолетовом диапазоне (длины волн 0,1-0,2 мкм).
График распределения интенсивности и фотография интерференционной картиныПластинка Люммера - Герке m - несколько десятков тысячПрименение -

Слайд 17
Распределение интенсивности
Кривые распределения интенсивности в проходящем свете
R –

коэффициент отражения

Распределение интенсивности Кривые распределения интенсивности в проходящем свете R – коэффициент отражения

Слайд 18


Распределение интенсивности
1. Главные максимумы
Анализ картины интерференции


2. Минимумы

Δmax = mλ




1,

2, 3… окружности

Распределение интенсивности1. Главные максимумыАнализ картины интерференции2. МинимумыΔmax = mλ 1, 2, 3… окружности

Слайд 19Интерферометр Линника

Предназначен для оценки качества поверхности.
Для этого одно

из зеркал нужно заменить поверхностью.
Интерферометр Релея

Предназначен для измерения показателей

преломления газов и жидкостей

Внизу свет идет вне кювет. Нижняя система интерференционных полос - шкала для отсчета. Добавочная разность хода ∆ = (n2 - n1)l, где n1 и n2 - коэффициенты преломления веществ, заполняющих кюветы. Верхняя система полос сдвинута относительно нижней. По смещению с помощью компенсатора определяют n2 - n1. Позволяет обнаружить изменение n2 - n1 около 10-7.

Интерферометр Линника Предназначен для оценки качества поверхности. Для этого одно из зеркал нужно заменить поверхностью. Интерферометр РелеяПредназначен

Слайд 20Интерферометр Маха-Цендера

предназначен для интерференционных измерений модуляции плотности в газовых потоках

(в аэродинамических трубах и т.п.). 
n = 1+mλ/L,
где L -

длина кюветы,
m - порядок интерференции
Интерферометр Маха-Цендерапредназначен для интерференционных измерений модуляции плотности в газовых потоках (в аэродинамических трубах и т.п.). n = 1+mλ/L,

Слайд 21Применение интерференции
Для измерений:
Длины волны λ
Коэффициента преломления n

Длин эталонов
Малых перемещений
Деформаций
Качества обработки поверхностей

Применение интерференции	Для измерений: Длины волны λ  Коэффициента преломления n Длин эталонов Малых перемещений Деформаций Качества обработки

Слайд 22Когерентность

Реальные световые волны
Общая идея получения когерентных волн
Если Δφ ≠

const → (‹cos Δφ› = 0) → I = I1

+ I2 - закон фотометрического
сложения.
Излучение от отдельного источника – набор цугов с хаотически
распределенными фазами и направлениями вектора E → волны,
излучаемые двумя независимыми источниками не когерентны.
КогерентностьРеальные световые волныОбщая идея получения когерентных волн Если Δφ ≠ const → (‹cos Δφ› = 0) →

Слайд 23Условие временной когерентности:
Δ12 – разность хода, вносимая схемой
Δt – время

запаздывания одного цуга относительно другого
τ Δν ≈ 1 → τ

ког ≈ 1/ Δν

ν = с/λ →

Δ λ – ширина полосы пропускания фильтра или ширина спектральной линии

Оценка ℓког и τ ког

Условие временной когерентности:Δ12 – разность хода, вносимая схемойΔt – время запаздывания одного цуга относительно другогоτ Δν ≈

Слайд 24Временная когерентность

Временная когерентность

Слайд 25Примеры
Оценка максимального числа интерференционных полос
Условия когерентности

ПримерыОценка максимального числа интерференционных полосУсловия когерентности

Слайд 26Условие пространственной когерентности
Размытие интерференционной картины

Условие пространственной когерентностиРазмытие интерференционной картины

Слайд 27δх - смещение 0-го max

- угловой размер источника
Из подобия

треугольников
Условие наблюдения картины
интерференции:
Оценочное условие пространственной когерентности:
Предельное расстояние между щелями:

– радиус когерентности волнового поля, максимальное
расстояние между точками волновой поверхности, на котором вторичные волны, испускаемые этими точками, еще будут когерентными.
δх - смещение 0-го max →- угловой размер источникаИз подобия треугольниковУсловие наблюдения картины интерференции:Оценочное условие пространственной когерентности:Предельное

Слайд 28Пример

При наблюдении картины интерференции от Солнца
(его угловые размеры φ

= 0,1 рад) для λ0 = 550 нм
Объем когерентности



- объединенное условие пространственной и временной когерентности

Условие временной когерентности:
(повторение)

ПримерПри наблюдении картины интерференции от Солнца (его угловые размеры φ = 0,1 рад) для λ0 = 550

Слайд 29Влияние ширины источника на
интерференционную картину
Условие достаточной резкости картины

интерференции:





Влияние ширины источника на интерференционную картину Условие достаточной резкости картины интерференции:⇒⇒

Слайд 3050 – 2000 штрихов на миллиметр
Дифракционная решетка

50 – 2000 штрихов на миллиметр Дифракционная решетка

Слайд 31


Распределение интенсивности
N – число источников одинаковой интенсивности (N > 2).


δ – сдвиг фаз между соседними источниками
A0 – амплитуда

от одного источника (Е0)

A - результирующая амплитуда (Е)


I ~ A2



http://www.bollywood.im/videos/http://www.bollywood.im/videos/многолучеваяhttp://www.bollywood.im/videos/многолучевая-http://www.bollywood.im/videos/многолучевая-интерференцияhttp://www.bollywood.im/videos/многолучевая-интерференция.html

Распределение интенсивностиN – число источников одинаковой интенсивности (N > 2). δ – сдвиг фаз между соседними источниками

Слайд 32


Распределение интенсивности
3. Побочные максимумы
Анализ картины интерференции


0,5; 1,5; 2,5… окружности
Вывод: многолучевая

интерференция характеризуется большой концентрацией энергии в главных максимумах

Распределение интенсивности3. Побочные максимумыАнализ картины интерференции0,5; 1,5; 2,5… окружностиВывод: многолучевая интерференция характеризуется большой концентрацией энергии в главных

Слайд 33Продолжение следует

Продолжение следует

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика