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:
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.
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.
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:
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:
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:
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:
Optická mriežka má 582 vrypov na jeden milimeter.