Интерференция света в тонких плёнках
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
Расчетно-графическое задание
По дисциплине: Физика
Тема: Интерференция света в тонких плёнках
Выполнил:
студент гр. СТ-11
/Копеина И.А./
Проверил:
Преподаватель:
доцент / Смирнова Н.Н./
Санкт-Петербург
год
Задание
На поверхности стекла (ncт=1,75)находится пленка жидкости с показателем преломления n. На нее падает свет с длиной волны ?=0,4 мкм под углом ?=30 º к нормали.
Изобразить ход интереферирующих лучей.
Найти скорость, с которой уменьшается толщина пленки из-за испарения, если интенсивность отраженного света меняется так, что промежуток времени между соседними максимумами отражения составляет ?t .
Построить график зависимости величины скорость от угла падения света V=f(?).
Явление, изучаемое в работе - интерференция света
Основные определения и понятия
Интерференция - явление взаимодействия в пространстве нескольких (двух или более) когерентных волн, при котором имеется усиление или ослабление результирующей волны в зависимости от того, в какой фазе волна оказывается в данной точке пространства.
Преломление света - явление, при котором луч света, переходя из одной среды в другую, изменяет направление на границе этих сред.
Оптическая длина пути - величина, равная произведению длины пути светового луча на показатель преломления среды.
Оптическая разность хода - разность между оптическими длинами путей, по которым проходит свет.
Сущность закона преломления света. Условие максимума и минимума интерференции. Соотношение для напряженностей падающей и отраженной волны. Определение скорости уменьшения толщины пленки. Сущность оптической длины пути и оптической разности хода.
Основные физические законы и соотношения
Закон преломления света
Падающий и преломленный лучи и перпендикуляр, проведенный к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред:
,(1)
где ? - угол падения; ? - угол преломления; n - относительный показатель преломления второй среды относительно первой.
Условие максимума интерференции - колебания, возбуждаемые в точке двумя или несколькими волнами, будут происходить в одинаковой фазе. свет интерференция волна пленка
? = k * ?, (2)
k = 0, 1, 2, 3..
где ? - оптическая разность хода;
? - длина волны.
Условие минимума интерференции- колебания, возбуждаемые в точке двумя или несколькими волнами, будут происходить в разных фазах.
? = ( 2k + 1 ) * ?/2, (3)
k = 0, 1, 2, 3..
где ? - оптическая разность хода;
? - длина волны.
Соотношение для напряженностей падающей и отраженной волны
, (4)
- модуль вектора напряженности падающей волны;
- модуль вектора напряженности отраженной волны.
Решение
При падении света наповерхность пленки под углом ? луч разделится на два: 1 -отраженный от верхней поверхности пленки, 2 - преломленный, который, отразившись от нижней поверхности пленки, выходит в воздух. Оптическая разность хода лучей 1 и 2 описывается выражением:
, где
где n - показатель преломления пленки,- толщина пленки.
Условия образования двух последовательных максимумов, возникающих при толщинах d1 и d2 соответственно, имеют вид:
и .
Отсюда, формулы для вычисления толщины воды в начальный и конечный момент времени имеют вид:
и .
Скорость уменьшения толщины пленки воды находится по формуле:
V=.
Расчет
При расчетах примем при k =1 и при k =2.
(м)
Таблица 1. Данные для построения графика зависимости V = f (?)
?Vградм/с*10-13302,9602,75903,21800
Вывод: в данной работе была определена скорость уменьшения толщины пленки. Исходя из графика было определено, что при увеличении угла падения скорость уменьшения толщины пленки жидкости уменьшается.
Больше работ по теме:
Контрольная работа
Исследование электрических цепей постоянного тока
Контрольная работа
Исследование электрической цепи синусоидального тока
Контрольная работа
Качество электрической энергии
Контрольная работа
Кинематика материальной точки. Динамика поступательного движения
Контрольная работа
Предмет: Физика
Тип работы: Контрольная работа
Новости образования
22 Июля 2016 16:26
Более 70 представителей крупных вузов АСЕАН подтвердили участие в форуме во Владивостоке
22 Июля 2016 12:51
Абызов: публикация первичных статсведений снизит бюрократическую нагрузку на школы
22 Июля 2016 11:53
В Чечне свыше 200 школьников сдали ЕГЭ с результатом свыше 90 баллов - министр
22 Июля 2016 05:36
Замглавы Минобрнауки РФ: задача сократить число людей с высшим образованием не стоит
21 Июля 2016 20:19
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ