Почему в формуле длины световой волны вместо sin можно взять tg
Что можно сказать о величине коэффициента отражения видимого света для сажи?
Цвет предметов
Вопрос о причине различной окраски тел занимал ум человека уже давно. Большое значение в понимании этого вопроса имели работы Ньютона (начавшиеся около 1666 г.) по разложению белого света в спектр (см. рисунок).
Свет от фонаря освещает узкое прямоугольное отверстие S (щель). При помощи линзы L изображение щели получается на экране MN в виде узкого белого прямоугольника S'. Поместив на пути лучей призму Р, обнаружим, что изображение щели сместится и превратится в окрашенную полоску, переходы цветов в которой от красного к фиолетовому подобны наблюдаемым в радуге. Это радужное изображение Ньютон назвал спектром.
В таблице приведены в качестве примера значения показателя преломления в зависимости от длины волны для двух сортов стекла и воды.
Цвет окружающих нас предметов может быть различным благодаря тому, что световые волны разной длины в луче белого цвета рассеиваются, поглощаются и пропускаются предметами по-разному. Доля светового потока, участвующая в каждом из этих процессов, определяется с помощью соответствующих коэффициентов: отражения ρ, пропускания и поглощения α.
Если, например, у какого-либо тела для красного света коэффициент пропускания велик, коэффициент отражения мал, а для зелёного — наоборот, то это тело будет казаться красным в проходящем свете и зелёным в отражённом. Такими свойствами обладает, например, хлорофилл — вещество, содержащееся в листьях растений и обусловливающее их цвет. Раствор (вытяжка) хлорофилла в спирту оказывается на просвет красным, а на отражение — зелёным.
Для очень белого непрозрачного тела коэффициент отражения близок к единице для всех длин волн, а коэффициенты поглощения и пропускания очень малы. Прозрачное стекло имеет малые коэффициенты отражения и поглощения, а коэффициент пропускания близкий к единице для всех длин волн.
Различие в значениях коэффициентов и ρ и их зависимость от цвета (длины волны) падающего света обусловливают чрезвычайное разнообразие в цветах и оттенках различных тел.
Вставьте в предложение пропущенные слова, используя информацию из текста.
На рисунке показана схема опыта по разложению света в спектр с помощью __________________________________________________________. Согласно опыту в наибольшей степени преломляются _________________________________________.
В ответ запишите слова (сочетания слов) по порядку, без дополнительных символов.
На месте первого пропуска должно быть слово «призмы» или словосочетание «стеклянной призмы», на месте второго — словосочетание «фиолетовые лучи».
Помогите, пожалуйста, определить длину световой волны!
Период дифракционной решетки 0,01 мм. Первый дифракционный максимум находится от центрального на расстоянии 11,8 см, от решетки на расстоянии 2 м. Определите длину световой волны.
"d" и "k" (которое равно "1", исходя из этого - "Первый дифракционный максимум". Я правильно понимаю?) есть.
Как из оставшихся данных найти угол максимума я не понимаю.
При малых углах синус можно заменить тангенсом, а сейчас именно такой случай. Тангенс угла, под которым наблюдается максимум равен расстояние от центрального максимума поделить на расстояние от решетки. Все остальное в условии есть.
Для Gerdan:
Если не ошибаюсь, ДМ решает задачку школьного курса физики. Там (то ли в учебнике, то ли в задачнике) есть прямое указание заменять синусы тангенсами.
ИНФОФИЗ - мой мир.
В мире нет ничего особенного. Никакого волшебства. Только физика.
Чак Паланик
Вопросы к экзамену
Для всех групп технического профиля
Я учу детей тому, как надо учиться
Часто сталкиваюсь с тем, что дети не верят в то, что могут учиться и научиться, считают, что учиться очень трудно.
Урок 53. Лабораторная работа 13. Определение длины волны светового излучения с помощью дифракционной решётки
Тема: Определение длины волны светового излучения с помощью дифракционной решётки
Цель: Познакомиться на опыте с явлением многолучевой интерференции световых волн. Используя решётку с известным расстоянием между штрихами измерить длину волны светового излучения.
Оборудование:
- Штатив.
- Дифракционная решётка 100 штрихов на мм.
- Измерительная лента.
Теория
Дифракция волн - огибание волнами различных препятствий (неоднородностей).
Препятствия нарушают прямолинейность распространения фронта волны.
Дифракция волн свойственна всякому волновому движению; проявляется особенно отчетливо в случаях, когда размеры препятствий меньше длины волны или сравнимы с ней, однако проявляется всегда. Для увеличения яркости дифракционной картины нужно пропускать свет через несколько параллельных щелей. В этом случае кроме явления дифракции будет происходить ещё и явление интерференции, т.к. лучи, идущие от всех лучей, оказываются когерентными.
Когерентными называются волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную разность фаз.
Дифракционная решетка – оптический прибор, представляющий собой большое число параллельных и очень близко расположенных узких щелей, которые пропускают или отражают свет.
Дифракционные решетки с различным числом щелей на 1 мм:
Параллельный пучок света с длиной волны λ, проходя через дифракционную решётку, вследствие дифракции за решёткой, распространяется по всевозможным направлениям и интерферирует. На экране, установленном на пути интерферирующего света, можно наблюдать интерференционную картину:
Максимумы света наблюдаются в точках экрана, для которых выполняется условие максимума:
Условие максимума: на разности хода волн укладывается четное число полуволн (целое число длин волн): Δ=k·λ, (1)
где Δ=АС - разность хода волн; λ - длина световой волны; k - номер максимума.
Центральный максимум (в точке О) называют нулевым; для него Δ=0. Слева и справа от него располагаются максимумы высших порядков.
Условие возникновения максимума можно записать иначе:
где k=0; ± 1; ± 2; ± 3.
Здесь d - период дифракционной решётки в мм, φ - угол, под которым виден световой максимум k-го порядка в точке N на расстоянии а от нулевого максимума, а λ - длина волны.
Так как углы дифракции малы, то для них можно принять: sinφ ≈ tgφ, а tgφ=a/b.
Поэтому: , и искомая длина световой волны равна (2)
В данной работе формулу (2) используют для вычисления длины световой волны.
Из условия максимума следует sinφ=(k·λ)/d .
Поэтому фиолетовый цвет в дифракционном спектре располагается ближе к центру.
Между максимумами расположены минимумы освещенности. Чем больше общее число щелей и чем ближе друг к другу они расположены, тем более широкими промежутками разделены максимумы.
Картина дифракции лазерного излучения красно цвета на решётках с различным числом щелей на 1 мм:
Ход работы
- Подготовить таблицу для записи результатов измерений:
Порядок спектра,
цвет
Постоянная
решётки,
мм
Расстояние от решётки до экрана,
мм
Расстояние от нулевого максимума до максимума k-порядка
мм
Длина волны,
нм
Средняя длина волны
нм
Относительная погрешность
измерения
δ
Измерить на экране расстояние а между нулевым максимумом и максимумом 1-го порядка для красного света. Результат записать в таблицу.
- Измерить на экране расстояние амежду нулевым максимумом и максимумом 2-го порядка для красного света. Результат записать в таблицу.
- Повторить опыт, измерив на экране расстояние амежду нулевым максимумом и максимумом 1-го и 2-го порядка для фиолетового света. Результат записать в таблицу.
- По формуле рассчитать длину волны излучения.
- Найти среднее значение длины волны светового излучения для красного λ кр ср =( λ кр1 +λ кр2) /2
и фиолетового света .λ ф ср =( λ ф1 +λ ф2) /2
Почему в формуле длины световой волны вместо sin можно взять tg
Наблюдатель, к которому источник света приближается, зафиксирует
1) увеличение скорости света и уменьшение длины световой волны
2) увеличение скорости света и увеличение длины световой волны
3) уменьшение длины световой волны
4) увеличение длины световой волны
Эффект Доплера для световых волн
На скорость света не влияет ни скорость источника света, ни скорость наблюдателя. Постоянство скорости света в вакууме имеет огромное значение для физики и астрономии. Однако частота и длина световой волны меняются с изменением скорости источника или наблюдателя. Этот факт известен как эффект Доплера.
Предположим, что источник, расположенный в точке О, испускает свет с длиной волны λ0. Наблюдатели в точках A и B, для которых источник света находится в покое, зафиксируют излучение с длиной волны λ0 (рис. 1). Если источник света начинает двигаться со скоростью v, то длина волны меняется. Для наблюдателя A, к которому источник света приближается, длина световой волны уменьшается. Для наблюдателя B, от которого источник света удаляется, длина световой волны увеличивается (рис. 2). Так как в видимой части электромагнитного излучения наименьшим длинам волн соответствует фиолетовый свет, а наибольшим — красный, то говорят, что для приближающегося источника света наблюдается смещение длины волны в фиолетовую сторону спектра, а для удаляющегося источника света — в красную сторону спектра.
Изменение длины световой волны зависит от скорости источника относительно наблюдателя (по лучу зрения) и определяется формулой Доплера:
Эффект Доплера нашёл широкое применение, в частности в астрономии, для определения скоростей источников излучения.
Примерно 100 лет назад американский астроном Весто Слайфер обнаружил, что длины волн в спектрах излучения большинства галактик смещены в красную сторону. Этот факт может быть связан с тем, что
1) галактики разбегаются (Вселенная расширяется)
2) галактики сближаются (Вселенная сжимается)
3) Вселенная бесконечна в пространстве
4) Вселенная неоднородна
Во втором абзаце текста сказано, что для удаляющегося источника света наблюдается смещение в красную сторону спектра. Это значит, что галактики разбегаются.
Читайте также: