Download presentation
Presentation is loading. Please wait.
1
Ogib - Difrakcija Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
2
Christian Huygens (1629–1695) 1678. dovršena rasprava o svjetlosti – prvi znanstveni rad o valnoj prirodi svjetlosti formulirao načelo rasprostiranja svjetlosti – Huygensovo načelo izveo zakone odbijanja i loma svjetlosti prvi primjetio polarizaciju svjetlosti svjetlost - valna pojava (teorija neprihvaćena do početka 19. st.)
3
HUYGENSOVO NAČELO Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
4
Difrakcija valova vode u posudi
otvor Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 prepreka šipka čije titranje proizvodi valove
5
područje sjene smjer širenja vala ogib vala prepreka valna fronta
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 valna fronta prepreka izvor vala
6
Youngov pokus ogib ogib ogib tlocrt
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 ogib tlocrt Huygensovo načelo: val se ne širi samo u smjeru okomitom na pukotinu nego i u drugim smjerovima
7
Serway R.A., Jewett J.W. Physics for scientists and engineer
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Serway R.A., Jewett J.W. Physics for scientists and engineer
8
OGIB d na pukotini na prepreci R1 A d O B R2
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 A d O B R2
9
Ogib na pukotini Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
10
Ogib na pukotini širina pukotine usporediva s valnom duljinom svjetlosti FRESNELOV OGIB FRANUHOFEROV OGIB izvor, mjesto promatranja (zaslon) ili oboje konačno udaljeni od pukotine Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 izvor, mjesto promatranja (zaslon) ili oboje beskonačno udaljeni od pukotine (uporaba leća za postizanje interferencije)
11
Ogib na pukotini Ogibni uzorak na zaslonu d leća zaslon
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 leća zaslon Huygensovo načelo: val se ne širi samo u smjeru okomitom na pukotinu nego i u svim drugim smjerovima
12
Ogib na pukotini – nastanak središnjeG MAKSIMUMA
Ao A d O Po svjetlo Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 B Bo leća zaslon
13
d a1 l l a1 Ogib na pukotini A1 A B1 O X B leća zaslon
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 X a1 B l leća zaslon
14
Ogib na pukotini- uvjet tame
leća zaslon A1 P1 tama A B1 d O Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 X a1 B l BX = d sin a1 = l TAMA P1’ tama
15
Ogib na pukotini – nastanak ogibnog uzorka
P1 tama Ao A B1 d O Po svjetlo Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 a1 B X Bo P1’ tama leća zaslon
16
Ogib na pukotini A2 P2 svjetlo ali slabije! B2 A d a2 X B 3l/2 leća
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 a2 X B 3l/2 leća zaslon BX = d sin a2 = 3l/2 SVJETLO
17
Kut a određuje razmak ogibnih pruga !
Ogib na pukotini – nastanak ogibnog uzorka P2 svjetlo P1 tama d Po svjetlo Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 P1’ tama leća zaslon Kut a određuje razmak ogibnih pruga !
18
UVJETI OGIBA TAMNA PRUGA – za svaki kut za koji vrijedi
d sin ai = l, 2l, 3l ... nl SVIJETLA PRUGA – za svaki kut za koji vrijedi d sin ai = 3l/2, 5l/2, 7l/2.... (2n+1)l/2 Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 1. Za d = konst. vrijedi a ~ l tj. svjetlost veće l imat će širi ogibni uzorak 2. Za l = konst. vrijedi d ~ 1/a tj. ogibni uzorak je širi kod uže pukotine
19
Difrakcijski uzorak na kružnom otvoru
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Svjetlost veće valne duljine daje širi ogibni uzorak Svjetlost veće frekvencije daje uži ogibni uzorak
20
RASPODJELA INTENZITETA SVJETLOSTI OgibLJENE
na jednodimenzionalnoj pukotini Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
21
Ogib na jednodimenzionalnoj pukotini
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
22
Ogibni uzorak na kružnom otvoru
središnji maksimum Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 sekundarni maksimum
23
OPTIČKA REŠETKA Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
24
OPTIČKA REŠETKA d d udaljenost pukotina – KONSTANTA REŠETKE
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 d udaljenost pukotina – KONSTANTA REŠETKE
25
OPTIČKA REŠETKA So leća zaslon
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 leća zaslon Zrake koje padaju okomito na rešetku – koherentne – konstruktivno interferiraju
26
Zrake koje se ogibaju – izlaze pod kutem iz pukotina rešetke
OPTIČKA REŠETKA Kut ogiba q S1 Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 leća zaslon Zrake koje se ogibaju – izlaze pod kutem iz pukotina rešetke
27
Nastanak maksimuma prvog reda
OPTIČKA REŠETKA q1 A q1 Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 d C 1l B Nastanak maksimuma prvog reda
28
Nastanak maksimuma drugog reda
OPTIČKA REŠETKA q2 A Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 q2 C d 2l B Nastanak maksimuma drugog reda
29
UVJET POJAČAVANJA - SVJETLO q A
OPTIČKA REŠETKA BC = d sin q UVJET POJAČAVANJA - SVJETLO d sin qk = k l k = 1,2,.. q A UVJET PONIŠTAVANJA – TAMA d sin qk = (2k+1) l/2 k = 1,2,.. q C d Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 xl B k RED SPEKTRA k = 1 spektar prvog reda k = 2 spektar drugog reda k = 3 spektar trećeg reda
30
OPTIČKA REŠETKA – OGIBNI UZORAK
ŠTO ODREĐUJE ŠIRINU SPEKTRA (RAZMAK SVJETLIH MJESTA) ? d sin qk = k l uvjet svjetla 1. za rešetku konstante d qk ~ l svjetlost veće valne duljine imat će širi spektar određuje razmak mjesta pojačanja SoSk Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 qk ~ 1/d 2. za svjetlost valne duljine l rešetka širih pukotina dati će uži spektar određuje razmak mjesta pojačanja SoSk
31
DISPERZIJA OPTIČKA REŠETKA – DISPERZIJA Budući da je d sin q = k l
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Disperzija je to veća što je red ogiba k viši, kut ogiba veći (kosinus kuta je tada manji) , te konstanta rešetke d manja
34
OPTIČKA REŠETKA rešetka maksimum prvog reda središnji nultog reda
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 rešetka
35
Rasap (disperzija, razLučenost) svjetlosti na rešetki
3 2 3 2 1 1 Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 spektri prvog reda spektri drugog reda spektri trećeg reda (dulji-veće disperzije)
36
Rasap svjetlosti na rešetki
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
37
UPOTREBA OPTIČKE rešetkE
SPEKTROMETRI – uređaji za mjerenje karakteristika izvora svjetlosti MONOKROMATORI - uređaji za odabir valne duljine svjetlosti HOLOGRAMI - optički uređaji koji proizvode 3D slike predmeta OPTIČKA VLAKNA – rasapom podataka za prijenos u različite valne duljine može se istim optičkim vlaknom slati više “struja” podataka OPTIČKI MEDIJI ZA POHRANU PODATAKA - DVD, CD ... LASERI – kao dio DVD playera, “pržilica”.. POLARIZATORI – opažanje optičkih pojava u posebnim uvjetima Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
38
Samo moja optička rešetka - trepavice
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
39
Optička rešetka cd Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 zarezi na CD-u širine 0,5 mm djeluju kao optička rešetka Preljevanje boja nakon osvjetljavanja bijelom svjetlošću je superpozicija ogibnih uzoraka na zarezima
40
2D Optička rešetka - zamagljeno staklo
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
41
3D optička rešetka – vijenac oko Mjeseca
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Vijenac oko Mjeseca – obojeni krugovi - nastaju ogibom na kapljicama vode u atmosferi koje čine prostornu optičku rešetku
42
kristal Na Cl Ogib x zraka na kristalnoj rešetci
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 kristal Na Cl
43
Ogib x zraka na kristalnoj rešetci
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 na kristalu Na Cl na molekuli DNK
44
Serway R.A., Jewett J.W. Physics for scientists and engineer
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Serway R.A., Jewett J.W. Physics for scientists and engineer
45
OGIB NA USKOJ VERTIKALNOJ PUKOTINI (MONOKROMATSKA SVJETLOST)
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
46
OGIBNI UZORAK PROIZVEDEN PUKOTINOM ŽILETA (MONOKROMATSKA SVJETLOST)
Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012
Similar presentations
