pojecia_451 - Zzadanie 451 - długość fali światła, Michelson

pojecia_451.doc
(35 KB) Pobierz
2. Tematy teoretyczne:
Fale elektromagnetyczne, długość fali, prędkość światła w rożnych ośrodkach, wspołczynnik
załamania światła, droga optyczna światła, fale spojne (koherentne), interferencja światła,
interferometr Michelsona, laser helowo-neonowy.
Pojęcia
Fala elektromagnetyczna – rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie w postaci pola
elektromagnetycznego.
W opisie kwantowym promieniowanie elektromagnetyczne jest traktowane jako strumień nie
posiadających masy cząstek elementarnych zwanych fotonami. Energia każdego fotonu zależy
od długości fali.
Właściwości fal elektromagnetycznych zależą od długości fali. Promieniowaniem
elektromagnetycznym o różnej długości fali, są fale radiowe, mikrofale, podczerwień, światło,
ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie gamma.
Długość fali -
Prędkość rozchodzenia się fali elektromagnetycznej zależy od ośrodka, w jakim porusza się ta
fala i osiąga wielkość maksymalną w próżni. W odróżnieniu od np. dźwięku, fala
elektromagnetyczna do propagacji nie potrzebuje ośrodka materialnego. Hipotetyczny ośrodek,
w którym miałaby się rozchodzić fala elektromagnetyczna, nazywano eterem. Doświadczenia
Michelsona-Morleya pokazały jednoznacznie, że eter nie istnieje.
Obiekty posiadające niezerową masę spoczynkową nie mogą osiągnąć prędkości światła w
próżni, choć mogą się do niej dowolnie zbliżyć. Mogą one natomiast osiągać i przekraczać
prędkość poruszania się światła w danym ośrodku. Obiekty takie, jeżeli mają niezerowy ładunek
elektryczny, emitują wówczas fotony zwane promieniowaniem Czerenkowa.
Współczynnik załamania światła –
Droga optyczna światła to odległość, jaką w próżni przebyłoby światło, złożona z takiej samej
ilości długości fal, z jakiej składa się rzeczywista droga światła w ośrodku materialnym. Drogę
optyczną wyraża wzór:
gdzie
S – rzeczywista droga przebyta przez światło (droga geometryczna),
n – bezwzględny współczynnik załamania światła ośrodka, w którym światło się rozchodzi.
Koherencja fal(spójność fal /łączność/) – właściwość kilku fal wiązana pierwotnie ze
zjawiskiem interferencji fal. Uznawano, że fale są spójne, jeśli w wyniku superpozycji fal
składowych powstawał stały w czasie obraz interferencyjny. Gdy opracowano metody
generowania i detekcji fal o bardzo krótkim czasie trwania problem spójności zaczęto
rozpatrywać jako problem statystyczny.
W ujęciu tradycyjnym spójność to miara stałości różnicy faz dwóch fal (zgodność fazowa). Gdy
rozpatrywana jest dla dwóch punktów przestrzeni, jest to koherencja przestrzenna. Gdy dotyczy
określonego punktu a analizowana jest zmienność w czasie, wówczas mówi się o koherencji
czasowej.
Interferometr – przyrząd pomiarowy oparty na zjawisku interferencji fal. Zasada działania
opiera się na nakładaniu na siebie dwóch fal spójnych, co prowadzi do powstania obszarów,
wygaszania oraz wzmacniania drgań. Obserwacja powstających wzorów interferencyjnych
umożliwia po odpowiednich obliczeniach uzyskanie bardzo dokładnych pomiarów.
Interferometr Michelsona to jeden z najczęściej stosowanych interferometrów. Posiada dwa
prostopadłe do siebie ramiona. Monochromatyczne światło ze źródła A wpada do wnętrza
układu i w centralnej części rozdziela się na dwie wiązki na półprzepuszczalnym zwierciadle B.
Na końcu obu ramion znajdują się zwierciadła C, które zawracają bieg promieni. Jedno ze
zwierciadeł dodatkowo jest ruchome i za jego pomocą zmienia się drogę optyczną jednej z
wiązek w celu ustawienia interferometru. Po odbiciu obie wiązki padają ponownie na
półprzepuszczalne zwierciadło, gdzie biegną już w jednym kierunku (do obserwatora D) i
interferują ze sobą.
Laser helowo-neonowy - laser gazowy o działaniu ciągłym. Substancją roboczą wewnątrz rury
próżniowej jest mieszanina neonu pod ciśnieniem parcjalnym 0,1 mm Hg i helu pod ciśnieniem
parcjalnym 1 mm Hg.
Laser helowo-neonowy emituje wiązkę światła o długości fali λ = 632,8 nm (czerwień) lub w
podczerwieni o długości fali 1,15 μm.
Plik z chomika:
mariuszgosk
Inne pliki z tego folderu:



instrukcja_451.pdf (911 KB)
obliczenia_451.xlsx (10 KB)
 pojecia_451.doc (35 KB)
tabelka pomiarowa_451.docx (220 KB)
Inne foldery tego chomika:

355
Zadanie 303 - charakterystyka oporowa prądu elektrycznego
 Zadanie 322 - efekt Halla
 Zadanie 350 - opór przewodników
Zzadanie 401 - współczynnik załamania światła i dyspersji cieczy, Abbeg


Zgłoś jeśli naruszono regulamin







Strona główna
Aktualności
Kontakt
Dla Mediów
Dział Pomocy
Opinie
Program partnerski




Regulamin serwisu
Polityka prywatności
Ochrona praw autorskich
Platforma wydawców
Copyright © 2012 Chomikuj.pl