Описывать интерференцию и дифракцию света и решать задачи на дифракционную решётку.
Интерференция и дифракция света
Интерференция и дифракция света
Интерференция — это сложение волн, приводящее к устойчивому распределению интенсивности. Она наблюдается только для когерентных источников — таких, которые излучают волны с постоянной разностью фаз. Условие максимума (усиления): разность хода Δ = kλ, где k = 0, ±1, ±2, … Условие минимума (гашения): Δ = (2k+1)·λ/2. Типичная ошибка — перепутать эти условия или забыть учесть порядок k.
Дифракция — это огибание волнами препятствий и щелей. Дифракционная решётка — оптический прибор с большим числом щелей, разделённых постоянным периодом d (постоянная решётки). Формула дифракционной решётки: d·sinφ = k·λ, где φ — угол дифракции, k — порядок максимума, λ — длина волны. С помощью решётки можно получить спектр: разложение белого света в спектр, потому что для разных λ угол φ разный. Частая ошибка — не перевести нанометры в метры или перепутать период решётки с числом штрихов на мм (d = 1/N, где N — число штрихов на метр).
Дисперсия — зависимость показателя преломления (и скорости света в среде) от длины волны. Именно дисперсия объясняет разложение белого света призмой в спектр: фиолетовый свет отклоняется сильнее, красный — слабее. Энергия фотона E = hν = hc/λ — связь волновых свойств с квантовыми, что является мостом к квантовой физике.
Lesson notes
Интерференция и дифракция света
Интерференция — это сложение волн, приводящее к устойчивому распределению интенсивности. Она наблюдается только для когерентных источников — таких, которые излучают волны с постоянной разностью фаз. Условие максимума (усиления): разность хода Δ = kλ, где k = 0, ±1, ±2, … Условие минимума (гашения): Δ = (2k+1)·λ/2. Типичная ошибка — перепутать эти условия или забыть учесть порядок k.
Дифракция — это огибание волнами препятствий и щелей. Дифракционная решётка — оптический прибор с большим числом щелей, разделённых постоянным периодом d (постоянная решётки). Формула дифракционной решётки: d·sinφ = k·λ, где φ — угол дифракции, k — порядок максимума, λ — длина волны. С помощью решётки можно получить спектр: разложение белого света в спектр, потому что для разных λ угол φ разный. Частая ошибка — не перевести нанометры в метры или перепутать период решётки с числом штрихов на мм (d = 1/N, где N — число штрихов на метр).
Дисперсия — зависимость показателя преломления (и скорости света в среде) от длины волны. Именно дисперсия объясняет разложение белого света призмой в спектр: фиолетовый свет отклоняется сильнее, красный — слабее. Энергия фотона E = hν = hc/λ — связь волновых свойств с квантовыми, что является мостом к квантовой физике.