Trusă de optică ondulatorie

🔦 Îți place acest produs ? Dacă da, Apasă aici! să îl achiziționezi!

I. PREZENTAREA GENERALĂ A TRUSEI

O trusă didactică destinată elevilor de nivel liceal și pentru studenți, pentru a experimenta teoria din domeniul opticii ondulatorii într-un mod intuitiv și foarte simplu. Experimentele pot fi realizate demonstrativ de către profesor sau pe grupe de elevi.

Materialele sunt dispuse într-o cutie de plastic, cu dimensiunile 16 cm x 11 cm x 8,5 cm ce asigură transportarea în siguranţă a trusei.

II. COMPONENTE

Sursa de lumină tip laser diodă cu lungimea de undă de 630-680 nm (lumină roșie de 650 mm), putere mai mică de 5 mW - 1 buc.
Ecran alb gradat cu suport - 1 buc.
Blocuri cu diferite fante - 3 buc.
Bloc cu rețea de difracție - 1 buc.

III. EXPLICAȚII TEORETICE

III.1. Interferența luminii

Interferența este fenomenul de suprapunere a două unde coerente (cu aceeași frecvență și aceeași diferență de fază) care se întâlnesc într-un punct din spațiu.

🔦 Observație
În 1801 savantul englez Thomas Young (1773-1829) a realizat primul experiment de interferență, demonstrând că lumina este o undă.

În anumite puncte din spațiu se vor forma franje de interferență, adică o succesiune de regiuni luminoase și întunecate.

Undele coerente se obțin prin separarea dintr-un flux luminos emis de o sursă monocromatică , două fascicule de lumină care ulterior se întâlnesc.

Atât interferența, cât și difracția se bazează pe principiul lui Hyugens-Fresnel care spune că fiecare punct de pe un front de undă se comportă ca o sursă secundară de undă cu aceeași frecvență și fază cu unda inițială. Noul front de undă este creat prin însumarea amplitudinilor undelor secundare.

III.2. Difracția luminii

Difracția reprezintă fenomenul de ocolire de către lumină a obstacolelor care au dimensiuni comparabile cu lungimea de undă a luminii. Undele difractate vor interfera, rezultând franje luminoase mai complicate, formate din maxime și minime de intensitate.

Rețeaua de difracție este un dispozitiv optic ce constă într-un sistem de fante înguste, rectilinii, paralele, egale, echidistante și foarte apropiate una de alta.

Ea se realizează prin trasarea pe o placă transparentă de plexiglas a unui număr N de zgârieturi rectilinii pe o distanță L.

Intervalele transparente dintre zgârieturi reprezintă fantele rețelei.

r₁,r₂ – distanțele parcurse de cele două unde de la fante până în punctul P, unde analizăm interferența
l – distanța dintre fante
D - distanța de la fante la ecran
x – distanța de la centrul ecranului (O) până la punctul P
Δr = r₂ – r₁ = diferența de drum geometric
δ = n ∙ Δr = drum optic

Un fascicul de lumină monocromatică, provenit de la sursa S, este transformat într-un fascicul paralel de către lentila L1 și care cade sub un unghi de incidență, i, pe rețeaua de difracție, R.

Figura de difracție se vede pe ecranul E. Imaginea de difracție prezintă un maxim central, urmat de o succesiune de maxime şi minime de ordin superior cu intensități ce descresc din ce în ce mai mult.

IV. EXPERIMENTE PROPUSE

Interferența pe o fantă dublă (experimentul lui Young).
Difracția luminii .
Determinarea constantei unei rețele de difracție.

🔦 Îți place acest produs ? Dacă da, Apasă aici! să îl achiziționezi!