sk|cz|

Interference of light

1.

Vysvetlite podstatu a spôsoby interferencie svetla.

Riešenie:

Interferencia vzniká skladaním dvoch svetelných vĺn, ktoré musia byť koherentné. Musia mať rovnaké frekvencie a stály fázový rozdiel. Podmienku koherencie nemôžu splniť svetelné vlny z dvoch rôznych
zdrojov. Môže sa to dosiahnuť rozdelením svetelnej vlny z jedného zdroja na dve koherentné vlny. Dá sa to dosiahnuť:

  • a) odrazom vlny od prekážky – interferencia odrazom
  • b) ohybom vlny za prekážkou alebo za štrbinou – interferencia ohybom


Interferenčné maximum – miesto kde sa svetlo interferenciou zosilňuje
Interferenčné minimum – miesto kde sa svetlo interferenciou zoslabuje alebo ruší.
                             
Interferenčné maximá a minimá:

fyzika-interferencia-svetla-1.gif

k = 1,2,3,....


2.

Určite hrúbku steny mydlovej bubliny (n = 1,33). ak dopadá na ňu biele svetlo. Interferenčné maximum prvého rádu pozorujeme v zelenej farbe (fZ = 5,7.1014Hz).

Riešenie:

Rozbor:

n = 1,33, fZ = 5,7.1014Hz,  c = 3.102m.s-1,  d = ?  k = 1

Ide o použitie vzťahu pre interferenčné maximum prvého rádu odrazom.

fyzika-interferencia-svetla-2.gif 

Hrúbka steny mydlovej bubliny je d = 100 nm.


3.

Hrúbka olejovej škvrny je d = 2,4.10-7m a index lomu oleja je n = 1,5. Ktoré farby odrazeného svetla sa interferenciou zrušia?

Riešenie:

Rozbor:

Ide o interferenčné minimum odrazom.

 fyzika-interferencia-svetla-3.gif

Interferenciou odrazom sa zruší červené a fialové svetlo a neviditeľné ultrafialové žiarenie.


4.

Sklenená doska s indexom lomu n = 1,5 a hrúbkou d = 0,25μm je osvetlená svetlom. Akú vlnovú dĺžku bude mať svetlo maximálne zosilnené v odrazenom svetle.

Riešenie:

Rozbor:

Interferenčné maximum odrazom:

fyzika-interferencia-svetla-4.gif 

Vlnová dĺžka svetla musí byť λ = 500nm.


5.

Koľko interferenčných maxím sa utvorí ohybom svetla na mriežke, ktorá má 5000 vrypov na 1cm, ak na ňu dopadá oranžové svetlo s λ = 600nm.

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-interferencia-svetla-5.gif 

Vytvoria sa tri interferenčné maximá. Maximum 4. rádu neexistuje.


6.

Na ohybovú mriežku, ktorá má 100 vrypov na 1mm dopadá kolmo lúč svetla červenej zložky spektra (λ = 700nm).Určite v akej vzájomnej vzdialenosti „h“ bude prvý a tretí svetelný pás na tienidle, ktoré je od zdroja svetla vzdialené l =1,5m?

Riešenie:

Rozbor:

 fyzika-interferencia-svetla-6.gif

Prvý a tretí svetelný pás na tienidle bude vo vzájomnej vzdialenosti h = 21cm.


7.

Koľko vrypov na 1 mm má optická mriežka, ak sa svetlo a vlnovou dĺžkou nm λ = 589nm v druhom maxime odchyľuje od smeru kolmého na rovinu mriežky o uhol α = 43015‘

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-interferencia-svetla-7.gif 

Optická mriežka má 582 vrypov na jeden milimeter.