Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Šviesos difrakcija

Fizikos konkursas 2015
by

Tomas P

on 16 March 2015

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Šviesos difrakcija

Šviesos difrakcija
Turinys
1. Šviesos difrakcijos samprata
2. Difrakcinė gardelė
3. Tai įdomu!
4. Šviesos difrakcijos vaizdai
5. Uždavinių sprendimo pavyzdžiai
6. Testas
7. Informaciniai šaltiniai
Tiesiaeigis šviesos sklidimas
Tiesiaeigio šviesos skilidimo dėsnis teigia, kad skaidrioje vienalytėje terpėje šviesa sklinda tiesiai.
Šviesos difrakcijos apibrėžimas
Šviesos difrakcija
— šviesos bangų, einančių pro kliūčių kraštą, nukrypimas nuo tiesiaeigio jų sklidimo.
Bandymai
Frančeskas Grimaldis
1665 m. italų fizikas ir astronomas atradęs šviesos difrakciją.
Ukmergės r. Taujėnų gimnazija
II g. klasės mokinys Tomas Poškus
Fizikos mokytoja Diana Žeruolienė
2015
Tačiau ar šis dėsnis
galioja visada?
Difrakcinė gardelė
Bandymai
Išvados
Pastebėtas reiškinys vadinamas šviesos difrakcija.
Šviesos difrakcija yra tuo ryškesnė, kuo mažesni kliūties matmenys.
Ji ypač akivaizdi, kai tie matmenys artimi šviesos bangos ilgiui.
Šviesos difrakcijos samprata
Veikimas
Difrakcinės gardelės labai plačiai taikomos moksle ir praktikoje kaip spektriniai prietaisai.

Nustatoma spinduliuojančios medžiagos sudėtis, matuojamas bangos ilgis.
Gardelė apšviesta monochromatine šviesa
Sandara
Sudaryta iš daug siaurų plyšelių arba griovelių, dažniausiai atskirtų tarpais.

Kaip matote paveikslėliuose, lygiagretūs šviesos spinduliai, pasiekę skaidriosios gardelės plyšius, sklinda ne tik pradine kryptim, bet ir visomis, nes jie užlinksta.
Debesys
Po saulėlydžio kartais galima pamatyti tokių perlamutrinių spalvų debesų, kuriuos sukelia būtent šviesos difrakcija.
Tai įdomu!
Taikymas
Vandens ir garso bangos
Difrakcija yra būdinga bet kokioms bangoms. Vandenyno bangos difraguoja nuo paviršiuje esančių kliūčių bei plyšių. Garso bangos taip pat difraguoja nuo dujose esančių objektų.
Holograma
Hologramos, klijuojamos ant kreditinių kortelių, taip pat yra difrakcinės gardelės pavyzdžiai.
Voratinkliai
Difrakcijos pavyzdys yra gamtoje sutinkamos difrakcinės gardelės – vorų tinklai, vabzdžių sparnai.
Litografija
Difrakcija yra svarbi litografijoje, kadangi gaminant mikroschemų ir procesorių takelius, ji riboja mažiausią pasiekiamą takelio dydį.
Monitoriai
Telefono arba monitoriaus LCD matrica išjungtoje būsenoje elgiasi kaip difrakcinė gardelė – taip yra dėl skystųjų kristalų molekulių tvarkingo išsidėstymo.
Šviesos difrakcijos vaizdai
Difrakcinės gardelės formulė
Pro atskirus plyšius perėję šviesos pluošteliai susideda ir tam tikromis kryptimis vienas kitą stiprina arba silpnina:

Kompaktinis diskas
Difrakcija yra svarbi optinių laikmenų teorijoje, kadangi ji riboja CD/DVD mažiausios dėmės matmenis, o tuo būdu ir įrašomos informacijos kiekį.
Informaciniai šaltiniai
Internetiniai adresai

http://lt.wikipedia.org/wiki/Difrakcija
http://www.fotonas.su.lt/studdarbai/sviesa/svetaine/teorija/difrakcija/5.1.htm
http://archive.ktu.lt/fizika/sites/ktu.edu.fizika/files/bylos/2.1.3_sviesos_difrakcija_ir_dispersija.ppt


Video medžiaga

vimeo.com/52155723
youtube.com/watch?v=X2tIxzBI8bU
youtube.com/watch?v=9A1SgaEid9w
Paveikslėliai
http://i.uzdevumi.lv/Resources/efd8f495-c13a-48af-be56-747bc586273f/2_2.png
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2a/Diffraction_grating.jpg
http://media-1.web.britannica.com/eb-media/91/44791-004-6386452B.jpg
http://topwalls.net/wp-content/uploads/2012/11/Wallpaper-Diffraction-Interference-Light.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/75/Diffraction_sunlight_0.02mm.jpg
http://electron6.phys.utk.edu/optics421/modules/m5/images/resolv15.jpg
http://www.efoto.lt/files/images/24622/DSC_5891-2.jpg
http://www.hkk.gf.vu.lt/wordpress/wp-content/uploads/studentams/vadovas_debesims/Debesys/Perla.jpg
https://criptogramas.files.wordpress.com/2013/12/hologram.jpg
http://gs.delfi.lt/images/pix/kredito-korteles-64847339.jpg
http://www.shokabo.co.jp/sp_e/optical/labo/refref/030695.jpg
http://www.efoto.lt/files/images/36768/Bangos_11.jpg
http://mokslofestivalis.eu/images/newsImages/213286ear-with-sound-wave-posters.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ca/Francesco_Maria_Grimaldi.jpg
http://physics.nad.ru/Physics/Cyrillic/top10.htm
http://nothingnerdy.wikispaces.com/4.5+WAVE+PROPERTIES
http://imgarcade.com/1/diffraction-light/
http://www.fei.lt/lt/g7.htm
Uždavinių sprendimo pavyzdžiai
Uždavinys
2 dalies sprendimas
Turime difrakcinę gardelę, kurios 1 mm įbrėžta 200 brūkšnelių. Šviesa į ją krinta statmenai.
Pažymėkite brėžinyje difrakcinės gardelės periodą.
2 dalis
1 dalis
1 dalies atsakymas
Apskaičiuokite difrakcinės gardelės periodą.
3 dalies sprendimas
3 dalis
4 dalis
R D

d l = 1 mm = 1 • 10 m
N = 200

d=l/N
Kokios didžiausios eilės maksimumą galima stebėti šia gardele, kai į ją krinta 5•10 m bangos ilgio šviesa?
-3
-7
k λ = 5 • 10 m
d = 5 • 10 m


-7
-6
R
D
max
Taikome difrakcinės gardelės
periodo formulę: d • sinφ= kλ

Kai sinφ = 1 (t.y. φ = 90 ),
gardele galima stebėti
maksimumą k :

max
k =d/λ
max
k = = 10
max
5 • 10 m
-6
5 • 10 m
-7
Kuri spektro spalva (violetinė ar raudona) yra arčiau centrinio maksimumo, kai į gardelę krinta balta šviesa. Atsakymą pagrįskite.
Testas
4 dalies atsakymas
Violetinė bus arčiau centrinio maksimumo,
sinφ = kλ/d, todėl kuo λ didesnis, tuo toliau spalva, o λ > λ .
raud
viol
d= = 5 • 10 m
1 • 10
-3
200
-6
Paspauskite šią nuorodą: http://uk3.hotpotatoes.net/ex/133617/SAIILHCQ.php
Šviesai perėjus pro mažų matmenų plyšį, susidaro šviesių ir tamsių žiedų vaizdas.
Šviesos kelyje pastačius neskaidrią kliūtį (matmenys neviršija šimtųjų milimetro dalių) ekrane atsiranda tamsūs ir šviesūs žiedai.
Bandymai
Iš taškinio šviesos šaltinio sklindantys spinduliai už plyšio sukuria difrakcinį vaizdą.
a. Keičiamas vieno plyšio dydis.
b. Keičiamas dviejų plyšių dydis, atstumas tarp jų nesikeičia.
c. Kiečiamas atstumas tarp dviejų plyšių, plyšių dydis nesikeičia.
a.
b.
c.
Vadovėlis

V. Valentinavičius Fizika X klasei. — Kaunas, 2006.
o
Gardelė apšviesta balta šviesa
čia k = 0, ±1, ±2, ...
1. Gardelės periodas (d) — skaidraus plyšio ir neskaidraus tarpelio pločių suma.
2. Difrakcinės gardelės mikrofotografija (SEM)
Pagrindinė difrakcinės gardelės charekteristika
2.
1.
𝒅𝒔𝒊𝒏𝝋=𝒌𝝀

kai — spinduliai vienas kitą stiprina.

kai — silpnina.
Full transcript