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:

Тип навантаження
Характер впливу фізичного тренування на організм залежить, насамперед від виду вправ, структури рухового акту. В оздоровчому тренуванні розрізняють три основних типи вправ, що володіють різною виборчої спрямованістю: 1 тип – циклічні вправи аеробного спрямованості, що сприяють розвитку загальної ви ...

Навчальні заклади України, що готують фахівців-біотехнологів
Починаючи з 2001 року, у мережі вищих навчальних закладів Україні відкриваються факультети біотехнології, створюються умови для здобуття вищої освіти професійно вмотивованій молоді, в навчальний процес впроваджуються інноваційні педагогічні технології. На даний час в Україні фахівців-біотехнологів ...

Особливості розробки тестів
Розробка тестів, які базуються на навчальних програмах, мають ряд особливостей. 1) Важливим є добір тестових завдань, пов’язаних із планованою для тесту змістовою валідністю. 2) Тести успішності мають обмежену галузь застосування, яка, як правило, розповсюджується на окремі стадії навчання (навчаль ...

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