Поляризация и дифракция света

ПОЛЯРИЗАЦИЯ И ДИФРАКЦИЯ СВЕТА ФИЗИКА, 11 КЛАСС

Дифракция света

Дифракционная решетка

Поперечность световых волн

ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ТЕОРИЯ СВЕТА

ЗАГАДКИ ПРИРОДЫ Многие жуки обладают радужными, переливчатыми панцирями, отражающими только свет с левой круговой поляризацией. Эти покровы состоят из хитиновых волокон, внедренных в белковую матрицу, и их строение очень походит на геликоидальные структуры, называемые холестерическими жидкими кристаллами. Все молекулы в таком кристалле, лежащие в одной плоскости, ориентированы в определенном направлении, а соседние плоскости слегка повернуты относительно друг друга

ЗАГАДКИ ПРИРОДЫ Исследователи из Великобритании использовали одного из таких жуков в качестве шаблона для производства перестраиваемых оптических диодов. Методами оптической и просвечивающей электронной микроскопии были изучены надкрылья жуков Plusiotic boucardi, окрашенных в зеленый цвет. Также была измерена интенсивность отраженного света в зависимости от длины волны. Было установлено, что панцирь жука отражает свет трех специфических длин волн – 519 нм (зеленый), 588 (оранжевый) и 620 (красный).  

ЗАГАДКИ ПРИРОДЫ Известно, что перламутр состоит в основном из арагонита - хрупких кристаллов карбоната кальция, которые образуют слоистую структуру с толщиной слоев в пятьсот нанометров. Отражение света от этих слоев и заставляет перламутр играть всеми цветами радуги. К сожалению, ни один из известных способов исследования материалов пока не позволял как следует разобраться в этой сложной структуре.

ЗАГАДКИ ПРИРОДЫ Световые кристаллы являются материалами с повторяющейся структурой, которая по размерам похожа на длину волны света. Такая структура заставляет свет интерферировать с самим собой, таким образом, который позволяет ему распространяться только в определенном направлении и при определенных частотах. Ученые уже некоторое время знают о том, что окраска крыльев определенных типов бабочек создается из хитина в виде структур световых кристаллов, имеющих природное происхождение. Хитин – это полисахарид, который широко распространен у многих насекомых и животных. Так как от цвета поверхности зависит длина волны поглощаемого света, у бабочек окраске крыльев принадлежит важная роль в терморегуляции.

Почему небо голубое? Прямой солнечный свет (т. е. свет, исходящий непосредственно от солнечного диска), теряя за счет рассеяния в основном синие и фиолетовые лучи, приобретает слабый желтоватый оттенок, который усиливается при опускании Солнца к горизонту. Теперь лучам приходится проходить в атмосфере все больший и больший путь. На длинном пути потери коротковолновых, т. е. фиолетовых, синих, голубых, лучей становятся все более за­метными, и в прямом свете Солнца или Луны до поверхности Земли доходят преимущественно длинноволновые лучи — красные, оранжевые, желтые. Поэтому цвет Солнца и Луны становится сначала желтым, затем оранжевым и красным. Красный цвет Солнца и голубой цвет неба это два следствия одного и того же процесса рассеяния. В прямом свете, после того как он проходит сквозь толщу атмосферы, остаются преимущественно длинноволновые лучи (красное Солнце), в рассеянный свет попадают коротко­волновые лучи (голубое небо)

Решение задач 1. В некоторую точку пространства приходят световые пучки когерентного излучения с оптической разностью хода 6 мкм. Что произойдёт – усиление или ослабление света – в этой точке, если длина волны равна 500нм? 480нм? Дано: Найти: -? -?

Решение задач 2. Определить длину световой волны , если в дифракционном спектре её линия второго порядка совпадает с положением линии спектра третьего порядка световой волны =400нм. Дано: =2 =3 Найти:

ТЕСТ Вариант I 1. Определите длину волны для линии в дифракционном спектре второго порядка, совпадающей с изображением линии спектра третьего порядка, у которого длина волны равна 400 нм. А. 600 нм, Б. 800 нм. В. 200 нм. 2. Определите оптическую разность хода волн длиной 540 нм, прошедших через дифракционную решетку и образовавших максимум второго порядка. А. 2,7 * 107м. Б, 10,8 * 107м В. 5,4 * 107м. 3. При каком условии более четко происходит выраженное огибание предмета волнами? А. Длина волны гораздо меньше размеров препятствий, Б. Длина волны равна размерам предмета. В. Длина волны соизмерима с линейными размерами предмета или больше их.

4. Три дифракционные решетки имеют 150, 2100, 3150 штрихов на 1мм. Какая из них дает на экране более широкий спектр при прочих равных условиях? А1. Б. 2. В.3 5. Условие максимума в дифракционной картине, полученной с помощью решетки, В этой формуле (k) должно быть: А. Целым числом. Б. Четным числом. В. Нечетным числом. 6. Как изменится интерференционная картина, если уменьшить расстояние между щелями? А. Не изменится. Б. Станет менее четкой. В. Станет более четкой. 7. Как изменится расстояние между максимумами дифракционной картины при удалении экрана от решетки? А. Увеличится. Б. Уменьшится. В. Не изменится.

http://vio.fio.ru/vio_20/resource/Print/art_1_23.htm http://vio.fio.ru/vio_20/resource/Print/art_1_23.htm http://www.photosight.ru/photos/1792746/ http://www.allvrn.ru/51602/1/view/news.html http://www.nanometer.ru/2007/05/18/optika.html