Залежність пройденого тілом шляху від часу дається рівнянням S = 0,14t + 0,01t2. Через скільки часу після початку руху швидкість тіла буде 0,2 м/с? Чому дорівнює середня швидкість тіла за цей проміжок часу?
Тема. Решение задач по теме "Интерференция в тонких пластинках. Кольца Ньютона".
Цели:
- рассмотреть условия максимума и минимума интерференции в тонких плоскопараллельных и клиновидных пластинках,
- рассмотреть условия получения колец Ньютона, определение радиуса колец.
Ход занятия.
В ходе проведения занятия необходимо рассмотреть ряд качественных задач и далее решить несколько расчетных задач по мере возрастания их сложности.
Перед решением задач необходимо повторить основные условия, при которых наблюдается интерференция: когерентность волн, длина когерентности, условия максимума и минимума интерференции.
Обратите внимание на метод получения когерентных волн в рассматриваемых задачах - метод деления амплитуды.
Несколько задач предлагается с объяснением их решения. В задачах рассмотрено получение полос равного наклона (плоскопараллельная пластинка) и равной толщины (оптический клин и кольца Ньютона). Получены условия максимума и минимума интерференции в проходящем и отраженном свете.
Качественные задачи.
1. Если на влажный асфальт упадет капля бензина, то получившееся пятно в солнечном свете окрашивается в различные цвета. Объясните явление/.
2. Если поверхность оптического стекла покрыть прозрачной пленкой, показатель преломления которой меньше показателя преломления стекла, а толщина пленки равна (λ-длина волны падающего света), то поверхность стекла вовсе не будет отражать свет, то есть весь свет будет проходить через стекло. Объясните смысл такого приема объективов современных оптических приборов.
3. Выдувая мыльный пузырь и наблюдая за ним в отраженном свете, можно заметить на его поверхности радужные цвета. Объясните это явление.
Примеры решения расчетных задач
Задача 1. Пленка с показателем преломления n = 1,5 освещается светом с длиной волны λ=6 ·10-5 см. Световые волны рас по нормали к поверхности пленки. При каких толщинах d пленки интерференционные полосы, наблюдаемые на ее поверхности, исчезают?
Из падающей по нормали на поверхность пленки волны после отражения образуются две когерентные волны 1 и 2 ( рис . 1 ). Оптическая разность хода между ними с учетом потери в точке С равна . Для светлых полос Δ = k λ, то есть .
Минимальная толщина пленки, при которой наблюдаются светлые полосы в отраженном свете на поверхности пленки, соответствует k = 0, следовательно,. Если , полосы исчезают . Таким образом,
Пригадай! З чого складаються речовини? Ти вже знаєш, що речовини можуть перебувати у твердому, рідкому та газоподібному станах. Вони утворюють тверді, рідкі й газуваті тіла, які відрізняються своїми властивостями. Наприклад, лід —твердий і крихкий, вода — текуча, а водяна пара — невидима. Усі ці тіла складаються з одних І тих самих частинок, однак за властивостями відрізняються. Чому ж так? Між частинками будь-якої речовини, як би щільно вони не розташовувались одна біля одної, завжди є проміжки. Розглянь малюнок, на якому кульками різних кольорів умовно зображені частинки речовин, що утворюють тверде, рідке і газувате тіла. Зверни увагу на відстані між частинками. У твердих тілах відстані між частинками дуже малі, у рідинах — більші, а в газах — іще більші. Розглянь ілюстрації. Опиши металеву кульку, кубик льоду та воскову свічку за формою, кольором, прозорістю, розміром, об'ємом. Назви їх спільні та відмінні ознаки. Металева кулька, кубик льоду та воскова свічка — тверді тіла, що за зовнішніми ознаками відрізняються одне від одного. Проте в них є спільна властивість, завдяки якій їх називають твердими тілами: вони зберігають свою форму І об'єм. Чи можна змінити форму твердого тіла? Можна, але для цього потрібно докласти певних зусиль. Якщо ти вдариш молоточком по металевій кульці, кубикові льоду І восковій свічці, то побачиш, як вплинуть твої дії на кожне тверде тіло. Лід розбився — отже, це крихке тіло. Воскова свічка від удару деформувалася і набула нової форми — вона є пластичним тілом. Металева кулька залишилася такою, як була. Очевидно, щоб змінити її форму, треба докласти більше зусиль. Розглянь ілюстрації. Опиши рідини за формою, кольором, прозорістю, об'ємом. Що спільного в цих рідин? Чим вони відрізняються? Олія, молоко, сік— рідини. Вони відрізняються за кольором, прозорістю, об'ємом, а також за смаком і запахом. Проте в них є спільна властивість, завдяки якій їх називають рідинами: вони текучі, тому легко змінюють свою форму, але здатні зберігати об'єм. Щоб переконатися в цьому, проведи дослід. Розглянь склянку з водою. Яку форму має вода? Перелий воду зі склянки у прозору вазу, а потім — у глибоку тарілку гай, чи змінюються форма та об'єм води. Ти побачиш, що вода кожного разу повторює форму посудини, в яку її перелили, а об'єм води залишається сталим. Наведи приклади газів. Поміркуй, чи зберігають гази форму й об'єм. Гази заповнюють об'єм і набирають форми тієї посудини, приміщення чи тіла, в якому вони знаходяться. Прикладами можуть бути повітряна кулька, футбольний м'яч, закрита колба, кімната. Досліди властивості газів на прикладі повітря. Дослід 1. Надуй повітряну кульку (не сильно) і зав'яжи отвір ниткою. Якої форми набула кулька? Спробуй пояснити, чому. Отже, гази заповнюють увесь наданий їм об'єм і не зберігають форми. Дослід 2. Спробуй стиснути руками легко надуту повітряну кульку. Чи вдалося це тобі? На відміну від твердих тіл і рідин, гази легко піддаються стисненню. Чи змінилися форма і об'єм кульки? Так, форма змінилась, об'єм зменшився —отже, об'єм повітря в кульці також зменшився. Відпусти руку. Що відбулося з повітрям у кульці? Кулька відновила свою форму та об'єм — отже, й об'єм повітря збільшився. Поміркуйте! Порівняйте властивості водяної пари й льоду. Що спільного між ними? Чим вони відрізняються? Обговоріть! Чому рідини і гази легко змінюють свою форму, а тверді тіла — ні? Текучість. Перевір свої знання 1. Наведи приклади твердих тіл. Які властивості їм притаманні? 2. Охарактеризуй властивості рідин. 3. Які властивості притаманні газам? 4. У наведеному Дмитриком переліку знайди зайве слово: молоко, олія, нафта, ртуть, склянка, сік. Обґрунтуй свою думку. 5. У яких тілах відстані між частинками найменші, а в яких — найбільші?
Практическое занятие № 2
Тема. Решение задач по теме "Интерференция в тонких пластинках. Кольца Ньютона".
Цели:
- рассмотреть условия максимума и минимума интерференции в тонких плоскопараллельных и клиновидных пластинках,
- рассмотреть условия получения колец Ньютона, определение радиуса колец.
Ход занятия.
В ходе проведения занятия необходимо рассмотреть ряд качественных задач и далее решить несколько расчетных задач по мере возрастания их сложности.
Перед решением задач необходимо повторить основные условия, при которых наблюдается интерференция: когерентность волн, длина когерентности, условия максимума и минимума интерференции.
Обратите внимание на метод получения когерентных волн в рассматриваемых задачах - метод деления амплитуды.
Несколько задач предлагается с объяснением их решения. В задачах рассмотрено получение полос равного наклона (плоскопараллельная пластинка) и равной толщины (оптический клин и кольца Ньютона). Получены условия максимума и минимума интерференции в проходящем и отраженном свете.
Качественные задачи.
1. Если на влажный асфальт упадет капля бензина, то получившееся пятно в солнечном свете окрашивается в различные цвета. Объясните явление/.
2. Если поверхность оптического стекла покрыть прозрачной пленкой, показатель преломления которой меньше показателя преломления стекла, а толщина пленки равна (λ-длина волны падающего света), то поверхность стекла вовсе не будет отражать свет, то есть весь свет будет проходить через стекло. Объясните смысл такого приема объективов современных оптических приборов.
3. Выдувая мыльный пузырь и наблюдая за ним в отраженном свете, можно заметить на его поверхности радужные цвета. Объясните это явление.
Примеры решения расчетных задач
Задача 1. Пленка с показателем преломления n = 1,5 освещается светом с длиной волны λ=6 ·10-5 см. Световые волны рас по нормали к поверхности пленки. При каких толщинах d пленки интерференционные полосы, наблюдаемые на ее поверхности, исчезают?
Из падающей по нормали на поверхность пленки волны после отражения образуются две когерентные волны 1 и 2 ( рис . 1 ). Оптическая разность хода между ними с учетом потери в точке С равна . Для светлых полос Δ = k λ, то есть .
Минимальная толщина пленки, при которой наблюдаются светлые полосы в отраженном свете на поверхности пленки, соответствует k = 0, следовательно,. Если , полосы исчезают . Таким образом,
м = 10-4 мм.
ответ: м = 10-4 мм.
Объяснение:
Надеюсь это тебе решить задачу
Ти вже знаєш, що речовини можуть перебувати у твердому, рідкому та газоподібному станах. Вони утворюють тверді, рідкі й газуваті тіла, які відрізняються своїми властивостями. Наприклад, лід —твердий і крихкий, вода — текуча, а водяна пара — невидима. Усі ці тіла складаються з одних І тих самих частинок, однак за властивостями відрізняються. Чому ж так?
Між частинками будь-якої речовини, як би щільно вони не розташовувались одна біля одної, завжди є проміжки.
Розглянь малюнок, на якому кульками різних кольорів умовно зображені частинки речовин, що утворюють тверде, рідке і газувате тіла. Зверни увагу на відстані між частинками.
У твердих тілах відстані між частинками дуже малі, у рідинах — більші, а в газах — іще більші.
Розглянь ілюстрації. Опиши металеву кульку, кубик льоду та воскову свічку за формою, кольором, прозорістю, розміром, об'ємом. Назви їх спільні та відмінні ознаки.
Металева кулька, кубик льоду та воскова свічка — тверді тіла, що за зовнішніми ознаками відрізняються одне від одного. Проте в них є спільна властивість, завдяки якій їх називають твердими тілами: вони зберігають свою форму І об'єм.
Чи можна змінити форму твердого тіла? Можна, але для цього потрібно докласти певних зусиль. Якщо ти вдариш молоточком по металевій кульці, кубикові льоду І восковій свічці, то побачиш, як вплинуть твої дії на кожне тверде тіло. Лід розбився — отже, це крихке тіло. Воскова свічка від удару деформувалася і набула нової форми — вона є пластичним тілом. Металева кулька залишилася такою, як була. Очевидно, щоб змінити її форму, треба докласти більше зусиль.
Розглянь ілюстрації. Опиши рідини за формою, кольором, прозорістю, об'ємом. Що спільного в цих рідин? Чим вони відрізняються?
Олія, молоко, сік— рідини. Вони відрізняються за кольором, прозорістю, об'ємом, а також за смаком і запахом. Проте в них є спільна властивість, завдяки якій їх називають рідинами: вони текучі, тому легко змінюють свою форму, але здатні зберігати об'єм.
Щоб переконатися в цьому, проведи дослід.
Розглянь склянку з водою. Яку форму має вода? Перелий воду зі склянки у прозору вазу, а потім — у глибоку тарілку гай, чи змінюються форма та об'єм води. Ти побачиш, що вода кожного разу повторює форму посудини, в яку її перелили, а об'єм води залишається сталим.
Наведи приклади газів. Поміркуй, чи зберігають гази форму й об'єм.
Гази заповнюють об'єм і набирають форми тієї посудини, приміщення чи тіла, в якому вони знаходяться. Прикладами можуть бути повітряна кулька, футбольний м'яч, закрита колба, кімната.
Досліди властивості газів на прикладі повітря.
Дослід 1. Надуй повітряну кульку (не сильно) і зав'яжи отвір ниткою. Якої форми набула кулька? Спробуй пояснити, чому.
Отже, гази заповнюють увесь наданий їм об'єм і не зберігають форми.
Дослід 2. Спробуй стиснути руками легко надуту повітряну кульку. Чи вдалося це тобі? На відміну від твердих тіл і рідин, гази легко піддаються стисненню.
Чи змінилися форма і об'єм кульки? Так, форма змінилась, об'єм зменшився —отже, об'єм повітря в кульці також зменшився. Відпусти руку. Що відбулося з повітрям у кульці? Кулька відновила свою форму та об'єм — отже, й об'єм повітря збільшився.
Поміркуйте! Порівняйте властивості водяної пари й льоду. Що спільного між ними? Чим вони відрізняються?
Обговоріть! Чому рідини і гази легко змінюють свою форму, а тверді тіла — ні?
Текучість.
Перевір свої знання
1. Наведи приклади твердих тіл. Які властивості їм притаманні?
2. Охарактеризуй властивості рідин.
3. Які властивості притаманні газам?
4. У наведеному Дмитриком переліку знайди зайве слово: молоко, олія, нафта, ртуть, склянка, сік. Обґрунтуй свою думку.
5. У яких тілах відстані між частинками найменші, а в яких — найбільші?