СВЕТОВЫЕ ВОЛНЫ. Волновая природа света обнаруживается в явлениях интерференции и дифракции

Волновая природа света обнаруживается в явлениях интерференции и дифракции

ДИСПЕРСИЯ –зависимость скорости света (и, следовательно, показателя преломления) от длины волны.

Белый свет (например, солнечный) представляет собой совокупность электромагнитных монохроматических(в переводе с латыни "одноцветных") волн, т. е. волн, имеющих определенную длину волны. В вакууме волны с любой длиной волны распространяются с одной и той же скоростью с= 299 792 458 м/с. В веществе (стекло, вода и т. п.) скорость электромагнитных волн меньше, причем она зависит от длины волны.

В результате дисперсии пучок белого света после преломления в призме разлагается в разноцветный спектр. Лучи спектра можно снова собрать с помощью зеркал или другой призмы и получить белый свет.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ Представляет собой наложение двух или нескольких световых волн с одинаковой длиной волны, при котором возникают чередующиеся максимумы и минимумы (интерференционная картина).Для наблюдения интерференции необходимы когерентные световые пучки,т. е. пучки света не только с одинаковой длиной волны, но и с постоянной разностью фаз. Такие пучки (если не использовать лазеры) можно получить, если пучок света от одного и того же источника разделить на два пучка.Например, цвета тонких пленок и кольца Ньютона возникают в результате интерференции волн, отраженных от двух близко расположенных поверхностей.
Возникновение цветов тонких пленок	Возникновение колец Ньютона
Применения интерференции света:просветление оптики, точное определение размеров тел, контроль качества обработки поверхностей.

ДИФРАКЦИЯ

Представляет собой отклонение от прямолинейного распространения света.

Наблюдается при прохождении света через малые отверстия или при огибании светом препятствий, размеры которых сравнимы с длиной световой волны.

Дифракция возникает в результате интерференции вторичных волн

Примеры: свет, прошедший через малое отверстие, дает на экране систему концентрических кругов, тень от малого диска содержит светлое пятно в центре.

ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА

Представляет собой пластинку с большим числом чередующихся прозрачных и непрозрачных полос (число полос может доходить до нескольких тысяч на 1 мм).

Используется для исследования спектрального состава света и измерения длины световой волны.

Максимумнаблюдается под углом j , определяемым условием:

d sinj = kl,

где k — порядок максимума (целое число), l — длина волны света, d — период дифракционной решетки.

Это соотношение называется формулой дифракционной решетки.

Если направить на дифракционную решетку пучок белого света, на экране будет наблюдаться резкий белый центральный максимум (при k = 0), а максимумы других порядков будут наблюдаться при различных углах, благодаря чему на экране возникают разноцветные "спектральные" полосы. В отличие от разложения света с помощью призмы при дифракции больше всего отклоняется не фиолетовый, а красный свет, поскольку у него больше длина волны.