Creeaza.com - informatii profesionale despre


Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice



Acasa » referate » fizica
Interferenta undelor produse de doua fante sincrone

Interferenta undelor produse de doua fante sincrone



INTERFERENTA UNDELOR PRODUSE DE DOUA FANTE SINCRONE

1.     Scopul lucrarii: studiul calitativ si cantitativ al fenomenului de interferenta in montajul experimental al lui Young.

2.     Materiale necesare:

Trusa pentru studiul microundelor, trusa pentru studiul fenomenelor optice, applet-uri pentru studiul opticii ondulatorii: (http://www.walter-fendt.de/ph14e/doubleslit.htm).




3.     Teoria lucrarii

Consideram doua fante punctuale care oscileaza in faza, cu aceeasi frecventa ω, si care emit unde armonice (S1 si S2).

S1 r1 P

                                                                      

r2

S2

Unda plana ajunsa in P, avand ca sursa fanta S1, are ecuatia: 1=1·sin(kr1- t), iar cea provenita din S2 are ecuatia: 2=2·sin(kr2- t). Cele doua oscilatii paralele, de aceeasi frecventa, se suprapun. Exista doua situatii importante care corespund oscilatiilor in faza, cand avem interferenta constructiva, si oscilatiilor in antifaza, cand avem interferenta distructiva:

D:fisica nouondasinterferenciaconstructiva.gif D:fisica nouondasinterferenciadestructiva.gif

Oscilatiile sunt in faza cand defazajul: kr2-kr1 este un multiplu intreg de 2π. Tinand cont ca vectorul de unda este: k = 2 π / λ, obtinem: kr2-kr1 =2n  sau  r2-r1 =nλ - conditia de maxim de interferenta (amplitudinea rezultanta este A=A1+A2). Avem minim de interferenta cand defazajul e multiplu impar de π. Inlocuind k = 2 π / λ in kr2-kr1 =(2n+1) obtinem r2-r1 =(n+˝)λ. In acest caz amplitudinea rezultanta este : A = |A1-A2|.

D:fisica nouondasinterferenciaresultante.gif

Pentru valori oarecare ale defazajului, amplitudinea rezultanta este:


D:fisica nouondasinterferenciaImage23.gif

Daca amplitudinile sunt egale: A1=A2, obtinem:

D:fisica nouondasinterferenciaImage24.gif

Aceasta se intampla daca distanta d intre fante este mult mai mica decat distanta de la fante pana la ecran.



Deoarece intensitatea undei este proportionala cu amplitudinea la patrat, obtinem:

Image9

D:fisica nouondasinterferenciainterferencia6.JPG

In figura de mai sus vedem amplitudinea rezultanta in urma interferentei undelor emise de doua fante sincrone aflate la distanta d una fata de cealalta.

Intensitatea rezultata in urma interferentei celor doua unde sincrone este prezentata in figurile de mai jos:

D:fisica nouondasinterferenciainterferencia1.JPGD:fisica nouondasinterferenciainterferencia2.GIF

unde cu albastru sunt reprezentate locurile geometrice ale punctelor de maxim de interferenta, iar cu rosu, cele ale punctelor de minim de interferenta.

In figura vedem intensitatea rezultanta a undelor emise de doua surse coerente. Vom determina locul geometric al punctelor de minim si de maxim. Acest loc geometric este determinat de relatia : r2 – r1 = Δ = constant. Δ = 2nλ/2 in cazul maximelor si Δ = (2n+1)λ/2 in cazul minimelor.

D:fisica nouondasinterferenciainterferencia4.GIF

Daca punctul P are coordonatele x si y iar sursele au coordonatele (0, ±d/2), ecuatia curbei r2-r1=Δ este:

D:fisica nouondasinterferenciaImage1.gif

Eliminam radicalii ridicand de doua ori la patrat:

D:fisica nouondasinterferenciaImage2.gif

si    obtinem:

D:fisica nouondasinterferenciaImage3.gif

care este ecuatia unei hiperbole. Daca ecranul este la o distanta x de planul fantelor, pozitia maximelor si a minimelor pe ecran este data de intersectia acestor hiperbole cu ecranul.

D:fisica nouondasinterferenciaImage4.gif

D:fisica nouondasinterferenciainterferencia7.GIF

  • Primul maxim, se produce cand Δ=0,  y=0
  • Primul mínim, se produce cand Δ=λ/2,
  • Al doilea maxim se produce cand Δ=λ
  • Al doilea mínim, se produce cand Δ=3λ/2

si asa mai departe. Asa cum vedem in figura, la distanta mare de fante, hiperbola se poate aproxima cu dreapta spre care tinde asimptotic.



D:fisica nouondasinterferenciainterferencia5.GIF


Extragem din ecuatia hiperbolei raportul:

si calculam panta asimptotei ca limita acestui raport cand x tinde la infinit:


Folosind relatiile trigonometrice:

   si ,

putem aproxima diferenta de drum prin relatia: r2-r1=Δ≈d·senθ, care ne permite sa aflam directiile θ in care interferenta este constructiva sau distructiva.

interferencia8

- primul maxim se produce cand Δ = 0, pentru unghiul θ = 00;

- primul minim se produce cand Δ = λ/2, pentru unghiul dat de d·sinθ= λ/2;

- al doilea maxim se produce cand Δ = λ, pentru unghiul dat de d·senθ= λ;

si asa mai departe.

Daca ecranul este la distanta x de planul surselor, pozitia maximelor si minimelor pe ecran se deduce din relatia:



4.     Modul de lucru







 


Emitator de microunde Ecran cu 2 fante Receptor de microunde


Deplasand receptorul la stanga si la dreapta in planul ecranului detector, vom determina pozitiile maximelor si minimelor de diferite ordine. Cu ajutorul relatiei:

y = n*λ*x/d,

dupa ce masuram y, x, d si n – ordinul de interferenta, putem calcula lungimea de unda a radiatiei folosite, λ.

5.     Probleme

a)     Lumina cu λ = 400 nm cade pe doua fante situate la 0,2 mm distanta. Pentru ce distanta intre planul fantelor si ecranul pe care se observa franjele de interferenta separarea dintre maximul de ordinul intai si cel de ordinul al doilea este de 5 mm?

b)     Consideram lumina monocromatica ce trece prin trei fante paralele, situate la distanta d una fata de alta. Undele emise de cele trei fante au aceeasi amplitudine, aceeasi frecventa si prezinta, una fata de cea precedenta, un defazaj de 2π sinθ /λ. Determinati expresia intensitatii undei pe ecranul de interferenta aflat la distanta D fata de planul fantelor.






Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2020 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 SCHITA DE PROIECT DIDACTIC GEOGRAFIE CLASA: a IX-a - Unitatile majore ale reliefului terestru
 PROIECT DIDACTIC 5-7 ani Educatia limbajului - Cate cuvinte am spus?
 Proiect atestat Tehnician Electronist - AMPLIFICATOARE ELECTRONICE
 Proiect - masurarea si controlul marimilor geometrice

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 LUCRARE DE DIPLOMA MANAGEMENT - MANAGEMENTUL CALITATII APLICAT IN DOMENIUL FABRICARII BERII. STUDIU DE CAZ - FABRICA DE BERE SEBES
 Lucrare de diploma tehnologia confectiilor din piele si inlocuitor - proiectarea constructiv tehnologica a unui produs de incaltaminte tip cizma scurt

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 LUCRARE DE LICENTA CONTABILITATE - ANALIZA EFICIENTEI ECONOMICE – CAI DE CRESTERE LA S.C. CONSTRUCTIA S.A TG-JIU
 Lucrare de licenta sport - Jocul de volei
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 PROIECT ATESTAT MATEMATICA-INFORMATICA - CALUTUL INTELIGENT
 Proiect atestat Tehnician Electronist - AMPLIFICATOARE ELECTRONICE
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 ATESTAT PROFESIONAL TURISM SI ALIMENTATIE PUBLICA, TEHNICIAN IN TURISM




Determinarea pozitiei centrului de masa pentru un corp omogen de o forma oarecare
Probleme ale metalurgiei pulberilor si materiale compozite
Campul electrostatic in medii dielectrice
Prezentarea, clasificarea si simbolizarea materialelor metalice
Amplificatorul operational integrat
METODE DE MAGNETIZARE
Stoparea nucleului incident, generarea partial necorelata si curgerea materiei nucleare
Examen scris la FIZICA FARMACEUTICA (BIOFIZICA MEDICALA)




Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu