FIZIKALNA OPTIKA Izv prof Rajka Jurdana epi Fizika

FIZIKALNA OPTIKA

Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 INTERFERENCIJA SVJETLOSTI

Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 DESTRUKTIVNA INTERFERENCIJA Pomak u fazi za l/2, 3 l/2, . . . , (2 k+1)l/2 Koherentni izvori – održavanje stalnog pomaka u fazi

Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 KONSTRUKTIVNA INTERFERENCIJA Pomak u fazi za nl Koherentni izvori – održavanje stalnog pomaka u fazi

- frekvencije valova jednake i razlika faza valova stalna Koherentni izvori - ako stvaraju koherentne izvore Interferencijski uzorak - daju ga samo koherentni izvori Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Koherentni valovi

Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 POSEBAN SLUČAJ INTERFERENCIJE – STOJNI VAL

Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012

čvorovi stojnog vala trbusi stojnog vala Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012

Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 YOUNGOV POKUS INTERFERENCIJE (prikaz pokusa u “tlocrtu”) interferentni uzorak na zastoru

B mjesto destruktivne interferencije Interferentni uzorak dobiven od 2 vibrirajuća izvora valova na površini vode Uzorak analogan onom iz Youngova pokusa Serway R. A. , Jewett J. W. Physics for scientists and engineer Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 A mjesto konstruktivne interferencije

Izvori valova: I 1 , I 2 Amplitude valova : a 1 , a 2 Frekvencija w Elongacije u točki A udaljenoj od obaju izvora Za brzinu vrijedi Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 INTERFERENCIJA VALOVA SVJETLOSTI

Budući da je svjetlost val u kojem titra električno odnosno magnetno polje: Vektori električnog polja elektromagnetnog vala Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 INTERFERENCIJA VALOVA SVJETLOSTI

INTERFERENCIJA VALOVA SVJETLOSTI Za jednake amplitude Superpozicija valova u točki A Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Vektori električnog polja elektromagnetnog vala

INTERFERENCIJA VALOVA SVJETLOSTI Trigonometrijske transformacije Titranje u A jednako kao u izvorima (sinusoidalno) Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Superpozicija valova u točki A

Maksimalna vrijednost amplitude nastaje kada vrijedi: Prema definiciji vrijedi Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Titranje u A UVJET ZA SVJETLO

Minimalna vrijednost amplitude nastaje kada vrijedi: Prema definiciji vrijedi Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 Titranje u A UVJET ZA TAMU

UVJET SVJETLA TJ. KONSTRUKTIVNE INTERFERENCIJE UVJET TAME TJ. DESTRUKTIVNE INTERFERENCIJE OPTIČKA RAZLIKA PUTEVA (HODA) d Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 OPTIČKA RAZLIKA PUTEVA (HODA)

M x 1 1 x 2 2 D GEOMETRIJSKA D = x 2 - x 1 OPTIČKA d = n(x 2 - x 1) n – indeks loma sredstva u kojem je M Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 GEOMETRIJSKA I OPTIČKA RAZLIKA PUTEVA

1 konstruktivna interferencija svjetla točka x 1 S 2 x 2 = x 1 Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 GEOMETRIJSKA I OPTIČKA RAZLIKA PUTEVA

S x 1 1 Q svjetlo konstruktivna interferencija x 2 d 2 sin Q = x 2 - x 1 = l, 2 l, 3 l. . . kl kl d Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 GEOMETRIJSKA I OPTIČKA RAZLIKA PUTEVA

T x 1 1 tama destruktivna interferencija x 2 Q d 2 l/2, 3 l/2, 5 l/2. . . l (2 k+1)/2 sin Q = (2 k+1) l 2 d Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 GEOMETRIJSKA I OPTIČKA RAZLIKA PUTEVA

Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 YOUNGOV POKUS (prikaz pokusa u “tlocrtu”) interferentni uzorak na zastoru

sin Q = kl d sin Q = (2 k + 1) l 2 d što je red interferencije viši, intenzitet svjetlih pruga je manji Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 RED INTERFERENCIJE k

Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 LOKALIZIRANE PRUGE INTERFERENCIJE - BOJE TANKIH LISTIĆA Tanak sloj ulja na vodi Svjetlost svake valne duljne trpi konstruktivnu interferenciju na slojevima ulja različitih debljina.

Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 LOKALIZIRANE PRUGE INTERFERENCIJE - BOJE TANKIH LISTIĆA

tama nastala destruktivnom interferencijom Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 LOKALIZIRANE PRUGE INTERFERENCIJE - BOJE TANKIH LISTIĆA

ODBIJANJE MEHANIČKIH VALOVA - NA ČVRSTOM KRAJU F prepreka (zid) odbijeni val F Pri odbijanju na čvrstom kraju val trpi pomak u fazi za l/2 (brijeg postaje dol). Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 upadni val

ODBIJANJE MEHANIČKIH VALOVA - NA SLOBODNOM KRAJU F odbijeni val F Pri odbijanju na slobodnom kraju val nema pomaka u fazi (brijeg u brijeg). Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 upadni val

upadni val svjetlosti n odbijeni val svjetlosti n Pri odbijanju na sredstvu veće optičke gustoće (većeg n ) val svjetlosti odbija se kao mehanički val od čvrstog kraja ima pomak u fazi za l/2. Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 ODBIJANJE SVJETLOSTI NA OPTIČKI GUŠĆEM SREDSTVU

upadni val svjetlosti n odbijeni val svjetlosti n Pri odbijanju na sredstvu manje optičke gustoće (manjeg n ) val svjetlosti odbija se kao mehanički val od slobodnog kraja tj. bez pomaka u fazi. Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 ODBIJANJE SVJETLOSTI NA OPTIČKI RIJEĐEM SREDSTVU

l l, Pri ulasku u optički gušće sredstvo (zbog smanjenja brzine svjetlosti) smanjuje se l n = c/v = c. T/v. T = lv/ls Npr. n = 2 lv lv /ls = 2 lv = 2 ls = Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 VALNA DULJINA SVJETLOSTI KOD LOMA SVJETLOSTI (l u sredstvu kraći, “gušći”)

n > n’ Geometrijska razlika putova zraka 1 i 2 1 put: 2 y D = 2 y - x 2 put: x Optička razlika putova zraka 1 i 2 refleksija zrake 1 u B: nema pomaka u fazi refleksija zrake 2 u C: pomak u fazi za l/2 (x → x + l/2) lom zrake 1 u A: u listiću su l kraće n puta, na 2 y ima n puta više valova 2 y → 2 yn Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 INTERFERENCIJA NA TANKOM PROZIRNOM SLOJU

D = 2 y - x n > n’ d = 2 yn – (x + l/2) Za d = l, 2 l, 3 l. . . kl Za d = l/2, 3 l/2, . . . (2 k+1)l/2 konstruktivna interferencija, svjetlo destruktivna interferencija, tama Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 INTERFERENCIJA NA TANKOM PROZIRNOM SLOJU

u Debljina listića d Zakon loma: l n > n’ Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 INTERFERENCIJA NA TANKOM PROZIRNOM SLOJU

u u Debljina listića d Iz u l Iz ll u n > n’ Iz Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 INTERFERENCIJA NA TANKOM PROZIRNOM SLOJU

Optička razlika putova zraka 1 i 2 (izražena pomoću d, nr , u ) Za d = l, 2 l, 3 l. . . kl Za d = l/2, 3 l/2, . . . (2 k+1)l/2 konstruktivna interferencija, svjetlo destruktivna interferencija, tama Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012 INTERFERENCIJA NA TANKOM PROZIRNOM SLOJU

Izv. prof. Rajka Jurdana Šepić, Fizika 2, PFRI 2012