Хвильові властивості світла

Сторінка 2

При тривалому випусканні порядку 10 - 8-10 -9 с і швидкості світла 3*108 м/с ця протяжність близько 3 м. Таким чином, інтерференція хвилі самій з собою можлива лише при невеликій різниці ходу (∆l <3 м).

Існує кілька способів поділу світлового пучка на дві частини: а) метод Юнга (світло проходить через два близько розташованих малих отвори), б) дзеркало Ллойда (прямий пучок світла інтерферує з пучком, відбитим від дзеркала); в) дзеркала і біпризмою Френеля (світло, потрапляючи на дзеркала, розташовані під кутом, близьким до 180°, або проходячи через біпризму, поділяється на два пучки, які потім зустрічаються і накладаються один на одного (мал. 1);

г) досліди з тонкими плівками і кільцями Ньютона (рис. 2); світло інтерферується не від точкових джерел світла, а як звичайне розсіяне світло.

Природно виникає методичне запитання, який спосіб використовувати в середній школі при вивченні явища інтерференції, який досвід показать. Проведемо аналіз даного запитання.

Здавалося б, природно починати пояснення з досвіду Юнга. Цей досвід був першим, в якому спеціально спостерігали і досліджували явище інтерференції світла. До того ж ідея досвіду найбільш наочна і проста (рис. 3). Але він важкий і не придатний для демонстрації в класі. Слід мати на увазі, що в досвіді Юнга інтерферуючі пучки світла виходять за допомогою дифракції, що ускладнює застосування і пояснення даного досліду на даному етапі.

Можна було б починати з розгляду досвіду Ллойда або дзеркал Френеля і тим самим продовжити аналогію з дослідження властивостей електромагнітних хвиль радіодіапазону, де застосовуються подібні досліди. Але, виявляється, ці досліди зі світловими хвилями показати в аудиторії важко, і в середній школі їх застосовувати не слід.

У навчальній і методичній літературі явище інтерференції часто починають розглядати з опису досвіду з тонкими плівками. Перевагу цього досвіду віддають тому, що інтерференція в тонких плівках дуже яскраве явище, що часто зустрічається в нашому житті і порівняно легко спостерігається і відтворюється в демонстраційному експерименті. Але інтерференція в тонких плівках (або шарах) більш складна для пояснення, ніж інтерференція в дзеркалах і біпризмой; це пов'язано з тим, що при відображенні хвиль від оптично більш щільного середовища відбувається втрата напівхвилі, а довжина хвилі залежить від швидкості поширення світла в даному середовищі.

Багаторічна практика викладання дає підставу зробити висновок: у середній школі основним дослідом з інтерференції світла повинен бути дослід з біпризмой Френеля. У ньому інтерференцію світлових хвиль отримують в результаті різниці шляхів, пройдених когерентними хвилями в одному і тому ізотропному середовищі – повітрі. Слід врахувати, що досліди по інтерференції (а також по дифракції світла) вимагають відмінного затемнення класу, так як яскравість отриманої інтерфераційної картини дуже мала. Крім того, для її спостереження око повиненно звикати до темряви 5-10 хв. Через недостатню видимості явища учні проводять спостереження окремими групами, підходячи до екрану, що створює на уроці додаткові незручності.

Багато робиться для вдосконалення цього експерименту, але вирішити складні проблеми шкільного демонстраційного експеримента з оптики радикальним чином можна, лише застосувавши принципово нове джерело світла – оптичний квантовий генератор (лазер). Застосування лазера дозволяє гранично спростить підготовку багатьох дослідів і різко підвищити якість на картинах, які ми намагаємося проспостерігати.

Страницы: 1 2 3

Це цікаво:

Термін підготовки фахівця
Освітньо-кваліфікаційний рівень — характеристика вищої освіти за ознаками ступеня сформованості знань, умінь та навичок особи, що забезпечують її здатність виконувати завдання та обов'язки (роботи) певного рівня професійної діяльності. В Україні розрізняють такі освітньо-кваліфікаційні рівні (згідн ...

Сучасне освітньо-виховне заняття у дошкільній установі: формальні, змістові та структурні ознаки
Основною формою навчання дошкільнят у процесі організованої пізнавальної діяльності було й лишається освітньо-виховне заняття, І саме це поняття багатьма трактується по-різному. Досить поширеним є підхід, за якого заняття сприймається як урок з формування знань - на зразок шкільного. Аргументуючи т ...

Особливості економічного виховання
Економічне виховання — організована педагогічна діяльність, спрямована на формування економічної культури учнів. Важливим компонентом економічної культури є економічна свідомість — знання основних законів розвитку ринкової економіки, підвищення ефективності виробництва, перебудови його структури, в ...

Інтерактивні уроки

Інтерактивні уроки

На початку ХХІ століття соціокультурний розвиток людства визначив закріплення складної та суперечливої тенденції, що дістала назву глобалізації.

КАТЕГОРІЇ

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.novapedahohika.com