при освещении мыльной пленки белым светом наблюдаются разноцветные полосы какое физическое явление

Благодаря какому явлению при освещении белым светом мыльного пузыря мы видим радужные пятна?

Интерференция
Переливчатые «радужные» цвета мыльных пузырей получаются за счёт интерференции световых волн и определяются толщиной мыльной плёнки.

Когда свет проходит сквозь тонкую плёнку пузыря, часть его отражается от внешней поверхности, в то время как другая часть проникает внутрь плёнки и отражается от внутренней поверхности. Наблюдаемый в отражении цвет излучения определяется интерференцией этих двух отражений. Поскольку каждый проход света через плёнку создает сдвиг по фазе пропорциональный толщине плёнки и обратно пропорциональный длине волны, результат интерференции зависит от двух величин. Отражаясь, некоторые волны складываются в фазе, а другие в противофазе, и в результате белый свет, сталкивающийся с плёнкой, отражается с оттенком, зависящим от толщины плёнки.

Эффект интерференции также зависит от угла, с которым луч света сталкивается с плёнкой пузыря. Таким образом, даже если бы толщина стенки была везде одинаковой, мы бы всё равно наблюдали различные цвета из-за движения пузыря. Но толщина пузыря постоянно меняется из-за гравитации, которая стягивает жидкость в нижнюю часть так, что обычно мы можем наблюдать полосы различного цвета, которые движутся сверху вниз.

Преломление света (рефракция)
Преломления встречается на каждом шагу и воспринимается как совершенно обыденное явление: можно видеть как ложка, которая находится в чашке с чаем, будет «переломлена» на границе воды и воздуха. Тут уместно отметить, что данное наблюдение при некритическом восприятии дает неверное представление о знаке эффекта: кажущееся переломление ложки происходит в обратную сторону реальному преломлению лучей света.

Преломление и отражение света в каплях воды порождает радугу.

Многократным преломлением (отчасти и отражением) в мелких прозрачных элементах структуры (снежинках, волокнах бумаги, пузырьках) объясняются свойства матовых (не зеркальных) отражающих поверхностей, таких как белый снег, бумага, белая пена.

Рефракцией в атмосфере объясняются многие интересные эффекты. Например, при определенных метеорологических условиях Земля (с небольшой высоты) может выглядеть как вогнутая чаша (а не часть выпуклого шара).

Источник

Задания по теме «Итерференция, дисперсия, дифракция света» (11 класс)

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Задания по теме «Интерференция, дисперсия, дифракция»

Цифрам соответствуют цвета

1) 1 — красный, 2 — зеленый, 3 — синий

2) 1 — красный, 2 — синий, 3 — зеленый

3) 1 — зеленый, 2 — синий, 3 — красный

4) 1 — синий, 2 — зеленый, 3 — красный

2. Технология «просветления» объективов оптических систем основана на использовании явления:

1) дифракция 2) интерференция 3) дисперсия 4) поляризация

3. На плоскую непрозрачную пластину с двумя узкими параллельными щелями падает по нормали плоская монохроматическая волна из зеленой части видимого спектра. За пластиной на параллельном ей экране наблюдается интерференционная картина, содержащая большое число полос. При переходе на монохроматический свет из фиолетовой части видимого спектра

1) расстояние между интерференционными полосами увеличится

2) расстояние между интерференционными полосами уменьшится

3) расстояние между интерференционными полосами не изменится

4) интерференционная картина станет невидимой для глаза

4. Два точечных источника света и находятся близко друг от друга и создают на удаленном экране устойчивую интерференционную картину (см. рисунок).

Это возможно, если и — малые отверстия в непрозрачном экране, освещенные

1) каждое своим солнечным зайчиком от разных зеркал

2) одно — лампочкой накаливания, а второе — горящей свечой

3) одно синим светом, а другое красным светом

4) светом от одного и того же точечного источника монохроматического света

5. Два источника испускают электромагнитные волны частотой c одинаковыми начальными фазами. Максимум интерференции будет наблюдаться в точке пространства, для которой разность хода волн от источников равна: 1) 0,9 мкм 2) 1,0 мкм 3) 0,3 мкм 4) 1,2 мкм

6. Для видимого света угол преломления световых лучей на некоторой границе раздела двух сред уменьшается с увеличением длины волны излучения. Ход лучей для трех цветов при падении белого света из воздуха на границу раздела показан на рисунке. Цифрам соответствуют цвета

1) 1 — синий, 2 — зелёный, 3 — красный

2) 1 — синий, 2 — красный, 3 — зелёный

3) 1 — красный, 2 — зелёный, 3 — синий

4) 1 — красный, 2 — синий, 3 — зелёный

7. Свет от двух точечных когерентных монохроматических источников приходит в точку 1 экрана с разностью фаз , в точку 2 экрана с разностью фаз . Одинакова ли в этих точках освещенность и если не одинакова, то в какой точке она больше?

1) одинакова и отлична от нуля 2) одинакова и равна нулю 3) не одинакова, больше в точке 1

4) не одинакова, больше в точке 2

8. При освещении мыльной пленки белым светом наблюдаются разноцветные полосы. Какое физическое явление обусловливает появление этих полос?

1) дифракция 2) интерференция 3) дисперсия 4) поляризация

9. На плоскопараллельную стеклянную пластинку и стеклянную призму падает луч белого света (см. рисунок).

Дисперсия света в виде радужных полос на экране

1) будет наблюдаться только в случае А

2) будет наблюдаться только в случае Б

3) будет наблюдаться и в случае А, и в случае Б

4) не будет наблюдаться ни в случае А, ни в случае Б

10. Дисперсией света объясняется:

А. возникновение окраски подвесок люстры из бесцветного хрусталя в зависимости от точки наблюдения.

Б. цвет подвесок люстры, изготовленных из окрашенного стекла.

Верно(-ы) утверждение(-я): 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б

11. На рисунке изображён фрагмент интерференционной картины, полученной от двух когерентных источников света. Какое(-ие) утвержден ие(-я) являе(-ю)тся правильным(-и)?

А. Оптическая разность хода лучей от источников до точки 1 равна чётному числу половин длины волны.

Б. В точку 2 световые волны от источников приходят в одной фазе.

1) верно только А 2) верно только Б 3) верно и А и Б

4) не верно ни А, ни Б

12. Если кольцо диаметром 3—4 см, согнутое из тонкой проволоки, окунуть в раствор мыла или стирального порошка, то, вынув его из раствора, можно обнаружить радужную пленку, затягивающую отверстие кольца. Если держать кольцо так, чтобы его плоскость была вертикальна, и рассматривать пленку в отраженном свете на темном фоне, то в верхней части пленки через некоторое время будет видно растущее темное пятно, окольцованное разноцветными полосами. Как чередуется цвет полос в направлении от темного пятна к нижней части кольца? Ответ поясните, используя физические закономерности.

Ответы к заданиям по теме «Интерференция, дисперсия, дифракция» (тип задания 13 КИМов)

Поскольку угол преломления падает с увеличением частоты излучения, а красный свет имеет самую маленькую частоту, получаем, что угол преломления для него максимален, луч меньше всего преломляется (3 — красный). Синий луч имеет самую большую частоту, а значит угол преломления для него минимален (1 — синий). Остается 2 — зеленый. Правильный ответ: 4.

«Просветление» объективов оптических систем заключается в нанесении на поверхность линз тонких пленок для увеличения доли пропускаемого света. Технология основана на использовании явления интерференции. Пленка наносится таким образом, чтобы лучи, отраженные от ее внутренней и внешней сторон, гасили друг друга вследствие интерференции, тем самым уменьшая долю отраженных назад лучей. О твет: 2.

Две щели играют роль когерентных источников света. Максимумы интерференции наблюдаются в точках экрана, для которых оптическая разность хода волн от источников кратна целому числу волн. Поскольку монохроматический свет из фиолетовой части видимого спектра имеет меньшую длину волны, чем свет из зеленой части, расстояние между интерференционными полосами уменьшится. Правильный ответ: 2.

Для формирования устойчивой интерференционной картины необходимо наложение когерентных световых волн. Когерентными называют монохроматические волны с одинаковой частотой и постоянной разностью фаз. Источники света и создают устойчивую интерференционную картину, если и — малые отверстия в непрозрачном экране, освещенные светом от одного и того же точечного источника монохроматического света. Правильный ответ: 4.

Длина волны связана со скоростью света и частотой соотношением Отсюда находим длину волны света, испускаемого источниками:

Так как источники испускают волны с одинаковыми начальными фазами, максимум интерференции будет наблюдаться в точках пространства, для которых оптическая разность хода волн от источников удовлетворяет соотношению

Из предложенных вариантов ответа подходит вариант 4 . Правильный ответ: 4.

Поскольку угол преломления уменьшается с увеличением длины волны излучения, а синий свет имеет самую маленькую длину волны, получаем, что угол преломления для него максимален, луч меньше всего преломляется (3 — синий). Красный луч имеет самую большую длину волны, а значит угол преломления для него минимален (1 — красный). Остается 2 — зеленый. Правильный ответ: 3.

Условие интерференционных минимумов имеет вид

то есть разность хода должна равняться полуцелому числу длин волн.

Условие интерференционных максимумов:

(разность фаз равна целому числу волн). Следовательно, в точке 1 экрана находится интерференционный минимум, освещенность в этой точке равна нулю. А в точке 2 экрана находится интерференционный максимум, и освещенность там отлична от нуля. Правильный ответ: 4.

Разноцветные полосы на мыльной пленки при освещении белым светом обусловлены интерференцией волн, отраженных от внешней и внутренней поверхностей пленки. Волны когерентны, так как они испущены одним и тем же источником света. Усиление света происходит, если разность хода равна целому числу длин волн. Волны разного цвета в составе белого света имеют разную длину волны. Мыльная пленка имеет неоднородную толщину, поэтому в разных местах происходит усиление разных цветов. В итоге возникает такая переливчатая окраска. Правильный ответ: 2.

Дисперсией называется зависимость фазовой скорости от длины волны, это приводит к зависимости от длины волны показателя преломления. При нормальном падении белого света на границу раздела двух сред разложения в спектр не происходит, поскольку угол падения равен нулю. А вот при попадании света под углом отличным от , волны разных длин волн преломляются по-разному, в результате чего можно наблюдать радужные полосы. Таким образом, радужные полосы на экране можно наблюдать и в опыте А, и в опыте Б. При этом в опыте Б получится расходящийся пучок цветных лучей, а в опыте А получится пучок параллельных цветных лучей, плоскопараллельная пластина сместит лучи разных длин волн на разное расстояние.

Правильный ответ: 3

Дисперсией называется зависимость абсолютного показателя преломления вещества от частоты (или длины волны) света.

Цветное стекло пропускает через себя только свет соответствующего цвета, волны других частот поглощаются. Утверждение Б ошибочно.

Возникновение окраски подвесок люстры из бесцветного хрусталя в зависимости от точки наблюдения действительно объясняется явлением дисперсии. Подвески представляют собой призмы. Белый свет разлагается в спектр при прохождении через них из-за различия в показателях преломления для разных частот. В зависимости от угла наблюдения в глаз попадают лучи из разных участков спектра. Этим и определяются радужные переливы. Таким образом, верно только утверждение А. Правильный ответ: 1

11. Точка 1 лежит в центре тёмной полосы, которая соответствует интерференционному минимуму. В этой точке выполняется условие равенства оптической разности хода лучей полуцелому числу длин волн, то есть нечетному числу полуволн: Δ = (2 n +1) λ /2. Утверждение А неверно.

Точка 2 лежит в центре светлой полосы, которая соответствует интерференционному максимуму. В эту точку световые волны приходят в фазе, поэтому усиливают друг друга. Утверждение Б верно. Правильный ответ 2.

12. 1. Окраска пленки обусловлена интерференцией света, отраженного от передней и задней поверхностей пленки.

2. Темное пятно на пленке появляется, когда из-за стекания мыльного раствора вниз толщина пленки становится слишком малой и не наблюдается интерференционный максимум ни для одной из длин волн в видимом диапазоне.

3. По направлению от темного пятна к нижней части кольца толщина пленки постепенно увеличивается, поэтому условие наблюдения первого интерференционного максимума при переходе от темного пятна к нижней части кольца выполняется сначала для света с наименьшей длиной волны (фиолетового), а затем по очереди для света всех цветов радуги, заканчивая светом с наибольшей длиной волны (красным). Затем наблюдаются максимумы следующих порядков. В результате под темным пятном пленка окрашена в фиолетовый цвет, затем в синий и т. д. до красного. Затем чередование цветов повторяется, но цвета начинают смешиваться, т. к. возможно наложение друг на друга максимумов разных порядков для разных длин волн.

Источник

При освещении мыльной пленки белым светом наблюдаются разноцветные полосы какое физическое явление

Какой из перечисленных ниже видов электромагнитных излучений имеет наименьшую длину волны?

3) инфракрасное излучение

4) рентгеновское излучение

Из перечисленных здесь видов электромагнитных излучений наименьшую длину волны имеет рентгеновское излучение.

Для видимого света угол преломления световых лучей на некоторой границе раздела двух сред уменьшается с увеличением длины волны излучения. Ход лучей для трех цветов при падении белого света из воздуха на границу раздела показан на рисунке. Цифрам соответствуют цвета

1) 1 — синий, 2 — зелёный, 3 — красный

2) 1 — синий, 2 — красный, 3 — зелёный

3) 1 — красный, 2 — зелёный, 3 — синий

4) 1 — красный, 2 — синий, 3 — зелёный

Поскольку угол преломления уменьшается с увеличением длины волны излучения, а синий свет имеет самую маленькую длину волны, получаем, что угол преломления для него максимален (3 — синий). Красный луч имеет самую большую длину волны, а значит угол преломления для него минимален (1 — красный). Остается 2 — зеленый.

В случае так называемой нормальной дисперсии показатель преломления увеличивается с увеличением частоты излучения. Однако наблюдается и аномальная дисперсия, когда показатель преломления уменьшается с увеличением частоты излучения. Именно про аномальную дисперсию наша задача. И нормальная, и аномальная дисперсии свойственны для каждого вещества. Последняя наблюдается в области частот, для которых данная среда непрозрачна, то есть в области поглощения света. Свет преломляется на границе и идет под углом преломления, постепенно поглощаясь в среде.

При освещении мыльной пленки белым светом наблюдаются разноцветные полосы. Какое физическое явление обусловливает появление этих полос?

Разноцветные полосы на мыльной пленке при освещении белым светом обусловлены интерференцией волн, отраженных от внешней и внутренней поверхностей пленки. Волны когерентны, так как они испущены одним и тем же источником света. Усиление света происходит, если разность хода равна целому числу длин волн. Волны разного цвета в составе белого света имеют разную длину волны. Мыльная пленка имеет неоднородную толщину, поэтому в разных местах происходит усиление разных цветов. В итоге возникает такая переливчатая окраска.

На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет. В таблице приведена зависимость синуса угла под которым наблюдается дифракционный максимум второго порядка, от длины волны падающего света. Чему равен период дифракционной решётки?

Условие интерференционных максимумов дифракционной решётки имеет вид где — порядок дифракции. Выразим период дифракционной решётки из этой формулы и, используя любые два соответственных значения и из таблицы, найдём его:

Правильный ответ указан под номером 1.

По катушке индуктивностью 4 мГн протекает постоянный ток 3 А. Энергия магнитного поля катушки равна

Энергия магнитного поля в катушке связана с индуктивностью катушки и величиной тока в ней соотношением Следовательно, искомая энергия равна

На горизонтальной тёмной плоскости лежит стеклянный клин (показатель преломления стекла 1,5). На его вертикальную грань AB падает узкий пучок монохроматического зелёного света (см. рисунок, вид сверху). За клином установлен вертикальный экран, параллельный грани AB клина. Какое физическое явление можно при этом наблюдать?

1) преломление света на грани AB

2) на экране за клином можно наблюдать дифракционную картину

3) на экране за клином можно наблюдать дисперсионные полосы

4) явление полного внутреннего отражения от грани BC

Ясно, что дифракционную и дисперсионную картины в данном опыте пронаблюдать нельзя. Будет наблюдаться преломление света или полное внутреннее отражение. Найдём синус угла полного внутреннего отражения для света в стекле: где — показатель преломления стекла, значит, следовательно, То есть, если угол падения больше 42°, будет наблюдаться полное внутреннее отражение. Заметим, что на первой грани луч света не преломится, а угол падения на вторую грань равен 60°. Следовательно, будет наблюдаться полное внутреннее отражение света на грани BC.

Источник

При освещении мыльной пленки белым светом наблюдаются разноцветные полосы. Какое физическое явление обуславливает появление этих полос?

а) Интерференция в) Поляризация

б) Дифракция г) Дисперсия

10. Из предложенных формулировок выберите формулировку закона сохранения электрического заряда:

а) В любой системе сумма зарядов остается постоянной при любых взаимодействиях внутри нее

б) В любой системе зарядов их сумма остается постоянной при любых взаимодействиях между ними

в) В любой замкнутой системе сумма зарядов остается постоянной при любых взаимодействиях внутри нее

г) В любой замкнутой системе сохраняется постоянным количество заряда при любых взаимодействиях

На сетчатке глаза изображение предметов получается

а) увеличенным прямым

б) увеличенным перевернутым

в) уменьшенным прямым

г) уменьшенным перевернутым

Какая из фотометрических величин измеряется в люксах?

а) Сила света в) Освещенность

б) Яркость г) Светимость

Какая величина выражается в Ваттах?

а) Мощность б) Работа в) Сила г) Энергия

Что измеряет барометр?

а) Атмосферное давление б) Теплоту в) Влажность в) Обьём жидкости

При изобарном процессе в газе не изменяется (при т-const)?

а) Давление б) Объем в) Температура г) Скорость молекул.

Часть В.

( При выполнении заданий части В, необходимо написать правильный ответ)

1. В чем сущность принципа Гюйгенса-Френеля?

2.Какие виды сопротивлений встречаются в цепи переменного тока?

3.Сформулируйте определение невесомости.

4.Преломление света – это…?

5.Что является источником ультрафиолетовых лучей?

6.Сформулируйте принцип суперпозиции зарядов.

7.Напишите формулу для определения кинетической энергии.

8.Как называется процесс, приводящей к появлению на телах электрических зарядов?

9.Какая физическая величина измеряется в Джоулях?

10.Какой процесс называется изохорным?

Часть С.

( При выполнении заданий части С, необходимо составить соответствие и решить задачи)

С1. Установите соответствие между величинами, характеризующими процесс изотермического сжатия воздуха, перечисленными в первом столбце, и их изменениями во втором столбце.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЯ

А) Давление 1) Увеличение

Б) Температура 2) Уменьшение

В) Внутренняя энергия 3) Неизменность

IV Вариант

Часть А.

( При выполнении заданий части А, выберете один из ниже приведенных ответов)

Объектив фотоаппарата при фотографировании обычно дает на пленке

а) действительное увеличенное изображение

б) действительное уменьшенное изображение

в) мнимое увеличенное изображение

г) мнимое уменьшенное изображение

Как изменится давление идеального газа при увеличении объема в 3 раза при постоянной температуре?

а) увеличится в 3 раза б) увеличится в √ 3 раза в) не изменится
г) уменьшится в 3 раза

Наименованием числа Авогадро является

4. Формулировка I закона Ньютона…

а) Тело движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела или действие их скомпенсировано

б) Сохранение скорости движения тела неизменной при отсутствии внешних воздействий называется инерцией

в) Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной (или покоится), если на него не действуют другие тела (или действие других тел скомпенсировано);

Собирающая линза может давать

а) только увеличенные изображения предметов

б) только уменьшенные изображения предметов

в) увеличенные, уменьшенные и равные изображения предметов

г) только уменьшенные или равные изображения предметов

6.Формула, которая выражает закон всемирного тяготения…

а) F = kΔl в) F = GM/R2

б) F = kq1q2/r2 г) F = GMm/R2

7. Для протекания электрического тока необязательны условия:

а) в проводнике должны быть свободные заряженные частицы;

б) должно существовать электрическое поле;

в) проводник должен двигаться ускоренно;

Могут ли линзы давать мнимые изображения?

а) Могут только собирающие линзы

б) Могут только рассеивающие линзы

в) Могут собирающие и рассеивающие линзы

г) Никакие линзы не могут давать мнимые изображения

9. Сила Лоренса зависит:

а) от скорости движения заряженной частицы;

б) от среды, в которой находится частица;

в) от массы частицы;

г) от рода источника, порождающего магнитное поле;

10. При кристаллизации температура вещества:

а) увеличивается в) не меняется

б) уменьшается г) становиться равной 0

По какому из приведенных ниже правил можно определить направление вектора индукции магнитного поля прямого и кругового токов?

а) правило левой руки в) правило буравчика

б) правило Ленца г) правило правой руки

Какая из фотометрических величин измеряется в люксах?

а) сила света в) освещенность

б) яркость г) светимость

13. Сила, приложенная к опоре или подвесу, называется:

а) весом тела б) массой в) силой тяжести г) силой Ампера

Что измеряет барометр?

а) атмосферное давление б) теплоту в) силу Архимеда г) влажность

Какое явление служит доказательством поперечности световых волн?

а) интерференция света в) поляризация света

б) дифракция света г) поляризация света

Часть В.

( При выполнении заданий части В, необходимо написать правильный ответ)

1.В каком случае угол падения равен углу отражения?

2.Какие вещества называют полупроводниками?

3.Что изменяется у тела под воздействием силы?

4.Что является источником электрического поля?

5.В каких единицах измеряется напряженность электрического поля?

6.В чем измеряется сила тока?

7.Что называется точкой отсчета в кинематике?

8.Что такое электромагнитные волны?

9.Кто открыл закон инерции?

10.Что такое автоколебательная система?

Часть С.

( При выполнении заданий части С, необходимо составить соответствие и решить задачи)

С1. Установите соответствие между величинами, характеризующими изохорный процесс сжатия воздуха, перечисленными в первом столбце, и их изменениями во втором столбце.

Источник