Напишите математическое условие того что функция f x t описывает волну

Внимательно рассмотрите рисунок, найдите все регуляторы и другие основные элементы и зарисуйте их в конспект. Зарисуйте необходимое с экрана в свой конспект лабораторной работы. Получите у преподавателя допуск для выполнения измерений. Таблица 1 (не перерисовывать). Значения цвета волны Бригада 1 2 3 4 5 6 7 8 Цвет Фиолет Синий Голубой Зеленый Желтый Оранжев Светло-красный Темно-красный L 1, м 3,0 3,3 3,6 3,9 4,1 4,3 4,4 4,5 L 2, м 3,1 3,4 3,7 4,0 4,2 4,4 4,5 3,8 L 3, м 3,2 3,5 3,8 4,1 4,3 4,5 3,0 3,5 Таблицы 2–4. Результаты измерений для волны _______ цвета при L = ____ м Источник Ю. В. Тихомиров лабораторные работы по курсу физики Название Ю. В. Тихомиров лабораторные работы по курсу физики страница 10/12 Дата публикации 16.08.2013 Размер 0.72 Mb. Тип Учебное пособие zadocs.ru > Физика > Учебное пособие

2_8. ДИФРАКЦИЯ И ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ

Ознакомьтесь с теорией в конспекте, учебнике (Савельев, т.2, §119,125-127,129,130). Запустите программу «Эл-магн.Кванты». Выберите «Оптика» и «Интерференционный опыт Юнга». Нажмите вверху внутреннего окна кнопку с изображением страницы. Прочитайте краткие теоретические сведения. Необходимое запишите в свой конспект. (Если вы забыли, как работать с системой компьютерного моделирования, прочитайте ВВЕДЕНИЕ стр.5 еще раз).

Между ДИФРАКЦИЕЙ и ИНТЕРФЕРЕНЦИЕЙ нет существенных физических различий. Оба явления заключаются в перераспределении в пространстве энергии светового потока, возникающем в результате суперпозиции волн.

КОГЕРЕНТНОСТЬЮ называется согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов.

Когерентными называются волны, для которых разность фаз возбуждаемых ими колебаний остается постоянной во времени. Когерентными являются гармонические волны с кратными частотами.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЕЙ называется устойчивое перераспределение интенсивности, возникающее в результате суперпозиции волн, возбуждаемых конечным количеством дискретных когерентных источников волн.

ДИФРАКЦИЕЙ называется устойчивое перераспределение интенсивности, возникающее в результате суперпозиции волн, возбуждаемых расположенными непрерывно когерентными источниками волн. Одним из проявлений дифракции является распространение волны в область геометрической тени, т.е. туда, куда не попадают световые лучи.

ПРИНЦИП ГЮЙГЕНСА: каждый элемент волновой поверхности является источником вторичной сферической волны, а волна в любой точке перед этой поверхностью (с другой стороны от поверхности, нежели реальный источник волны) может быть найдена как результат суперпозиции волн, излучаемых указанными вторичными источниками.

ЗОНАМИ ФРЕНЕЛЯ называются такие участки на поверхности волнового фронта, для которых излучение от двух соседних участков при сложении дает практически нулевой (минимальный) результат (излучение от двух соседних зон Френеля компенсируется). Расстояния от краев каждой зоны до точки наблюдения отличаются на /2.

sin()  tg()  ,

, откуда X_MAX = .
ЭКРАН

1

МЕТОДИКА и ПОРЯДОК ИЗМЕРЕНИЙ
Закройте окно теории. Внимательно рассмотрите рисунок, найдите все регуляторы и другие основные элементы и зарисуйте их в конспект.

Зарисуйте необходимое с экрана в свой конспект лабораторной работы.

Источник

Получите у преподавателя допуск для выполнения измерений. 753

ИЗМЕРЕНИЯ:

Подведите маркер мыши к движку регулятора вблизи картинки спектра, нажмите левую кнопку мыши и, удерживая ее в нажатом состоянии, двигайте движок, установив числовое значение длины волны l₁, взятое из табл. 1 для вашей бригады.

Аналогичным образом, зацепив мышью движок регулятора расстояния между щелями, установите минимальное значение d = 1 мм. Измерьте, используя шкалу на экране, расстояние X_MAX между нулевым и первым максимумами и запишите в табл. 2. Увеличивая d каждый раз на 0,3 мм, измерьте еще 9 значений расстояния X_MAX.

Устанавливая новые числовые значения длины волны l, из табл. 1 для вашей бригады, повторите измерения по п. 2, записывая результаты в табл. 3,4,5.

ТАБЛИЦА 1. Примерные значения длины волны(не перерисовывать)

ТАБЛИЦЫ 2–5. Результаты измерений приl= ____ нм

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА:

Рассчитайте и внесите в таблицы значения обратного расстояния между щелями.

Постройте на одном рисунке графики экспериментальных зависимостей смещения первого максимума X_MAX от обратного расстояния между щелями (указав на них длину волны l).

Для каждой линии определите по графику экспериментальное значение произведения lL, используя формулу .

Рассчитайте среднее значение экспериментально полученного произведения lL и абсолютную ошибку измерений данного произведения.

Запишите ответ и проанализируйте ответы и графики.

Вопросы и задания для самоконтроля

2. Что такое гармоническая волна?

3. Что такое длина волны?

4. Напишите математическое условие того, что функция f(x, t) описывает волну.

5. Что определяет форму волны и направление ее распространения?

6. Напишите математическую функцию, определяющую одномерную гармоническую волну, распространяющуюся в положительном направлении оси ОХ.

7. Что такое когерентность?

8. Дайте определение когерентных волн.

9. Дайте определение явления интерференции.

10. Дайте определение явления дифракции.

11. Что такое волновая поверхность?

12. Сформулируйте принцип Гюйгенса.

13. Дайте определение зон Френеля.

14. Напишите формулу для напряженности электрического поля dE электромагнитной волны (ЭМВ), излучаемой элементарным участком площадью dS волновой поверхности в точке наблюдения, расположенной на расстоянии r от этого участка. Поясните рисунком.

15. Что такое разность хода двух гармонических волн, излучаемых двумя источниками?

16. При какой разности хода двух волн при их сложении наблюдается максимум?

17. При какой разности хода двух волн при их сложении наблюдается минимум?

2_9. ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА

Ознакомьтесь с теорией в конспекте, учебнике (Савельев, т. 2, § 129, 130). Запустите программу. Выберите «Оптика» и «Дифракционная решетка». Нажмите вверху внутреннего окна кнопку с изображением страницы. Прочитайте краткие теоретические сведения. Необходимое запишите в свой конспект. (Если вы забыли, как работать с системой компьютерного моделирования, прочитайте ВВЕДЕНИЕ на с. 5 еще раз.)

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

* Знакомство с моделированием процесса сложения когерентных электромагнитных волн.

* Экспериментальное исследование закономерностей взаимодействия световых волн с периодической структурой (дифракционной решеткой).

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ:

Зарисуйте с экрана компьютера то, что расположено в трех прямоугольных рамках.

ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКОЙ называется совокупность большого числа N одинаковых, отстоящих друг от друга на одно и то же расстояние прямоугольных щелей в плоском непрозрачном экране.

ПЕРИОДОМ (постоянной) дифракционной решетки называется расстояние d между серединами соседних щелей или сумма ширины щели b и ширины непрозрачного участка a.

При анализе излучения, проходящего через решетку, обычно используют линзу и экран, расположенный в фокальной плоскости линзы на расстоянии L от нее. Линза собирает параллельные лучи в одну точку на экране. Положение Х точки на экране зависит от угла падения q лучей на линзу: X = Lsinq. Для очень малых углов sinq ≈ q и X ≈ qL.

РАЗНОСТЬ ХОДА лучей от соседних щелей: D = d sinq.

РАЗНОСТЬ ФАЗ лучей от соседних щелей: .

ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ, идущего от решетки под углом q:

I_РЕШ = I₀ ,

I_m = N 2 I₀ .

Обозначим .

Отношение R_m интенсивности в m-м максимуме к интенсивности в нулевом максимуме называется «относительной интенсивностью m-го максимума».

Формулу можно проверить экспериментально и из соответствующего графика получить ширину щели.

МЕТОДИКА И ПОРЯДОК ИЗМЕРЕНИЙ

Закройте окно теории. Внимательно рассмотрите рисунок, найдите все регуляторы и другие основные элементы и зарисуйте их в конспект.

При включении программы моделирования автоматически устанавливаются следующие параметры: порядок максимума m = 1, длина волны 0,45 мкм, расстояние между щелями d = 20 мкм.

Нажимая левую кнопку мыши, установив ее маркер на дифракционной картине, меняйте m от 0 до 3 и наблюдайте изменение числового значения координаты максимума на экране. Установите длину волны излучения, соответствующую желтому цвету, и, меняя m и d, снова наблюдайте картину интерференции.

Источник

• ← Мегафон партнерские подписки что это как отключить
• Как понять что отошли воды и что делать →