какую форму имеют радужные полосы мыльного пузыря
Какую форму имеют радужные полосы мыльного пузыря?
Во время освещения мыльной пленки на ней возникает окраска в спектральные цвета, которые зависят от толщины пленки.
На мыльных пузырях радужная окраска имеют вид замкнутых полос неправильной формы либо кольцеобразных полос.
Разные формы будут возникать вследствие того, что стенки пленки могут быть разной толщины.
Радужные полосы на мыльных пузырях, появляющиеся вследствие явления интерференции света (световых волн) отраженных от наружной и внутренней поверхностей мыльного пузыря имеют форму ввиде неправильных замкнутых полос или кольцеобразных полос.
Рассеивающей называют линзу, на выходе которой из параллельного пучка света получается расходящийся.
В мире применяются ТРИ единицы измерения пощности, а не две.
В обеих поговорках обыгрывается прилипание предметов от воздействия статического электричества.
По начальной скорости снаряда можно сосчитать высоту, до которой он поднялся. Раз это «вертикально вверх», то горизонтальная компонента скорости равна 0.
И с этой же высоты начинает падать один из осколков. Раз известна начальная высота и конечная скорость, то не штука сосчитать и его начальную скорость.
А как только известная начальная скорость этого обломка, из закона сохранения по соотрношению масс враз вычисляется и начальная скорость второго обломка.
И дальше по начальной скорости и начальной высоте определяется и максимальная высота ео подъёма.
Простенькая четырёхходовка, все данные есть.
Как сказал.
Вопросы к экзамену
Для всех групп технического профиля
Список лекций по физике за 1,2 семестр
Я учу детей тому, как надо учиться
Часто сталкиваюсь с тем, что дети не верят в то, что могут учиться и научиться, считают, что учиться очень трудно.
Урок 53. (дополнительный материал) Лабораторная работа № 13 «Наблюдение интерференции и дифракции света»
Лабораторная работа № 13
Тема: «Наблюдение интерференции и дифракции света»
Цель работы: экспериментально изучить явление интерференции и дифракции.
Оборудование: электрическая лампа с прямой нитью накала (одна на класс), две стеклянные пластинки, стеклянная трубка, стакан с раствором мыла, кольцо проволочное с ручкой диаметром 30 мм., компакт-диск, штангенциркуль, капроновая ткань.
Интерференция – явление характерное для волн любой природы: механических, электромагнитных.
Интерференция волн – сложение в пространстве двух (или нескольких) волн, при котором в разных его точках получается усиление или ослабление результирующей волны.
Обычно интерференция наблюдается при наложении волн, испущенных одним и тем же источником света, пришедших в данную точку разными путями. От двух независимых источников невозможно получить интерференционную картину, т.к. молекулы или атомы излучают свет отдельными цугами волн, независимо друг от друга. Атомы испускают обрывки световых волн (цуги), в которых фазы колебаний случайные. Цуги имеют длину около 1метра. Цуги волн разных атомов налагаются друг на друга. Амплитуда результирующих колебаний хаотически меняется со временем так быстро, что глаз не успевает эту смену картин почувствовать. Поэтому человек видит пространство равномерно освещенным. Для образования устойчивой интерференционной картины необходимы когерентные (согласованные) источники волн.
Когерентными называются волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную разность фаз.
Амплитуда результирующего смещения в точке С зависит от разности хода волн на расстоянии d2 – d1.
, ( Δd=d2-d1 )
(разность хода волн равна четному числу полуволн)
Волны от источников А и Б придут в точку С в одинаковых фазах и “усилят друг друга”.
А=2Хmax – амплитуда результирующей волны.
, ( Δd=d2-d1 )
(разность хода волн равна нечетному числу полуволн)
Волны от источников А и Б придут в точку С в противофазах и “погасят друг друга”.
А=0 – амплитуда результирующей волны.
Интерференционная картина – регулярное чередование областей повышенной и пониженной интенсивности света.
Интерференция света – пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн.
Вследствие дифракции свет отклоняется от прямолинейного распространения (например, близи краев препятствий).
Дифракция – явление отклонения волны от прямолинейного распространения при прохождении через малые отверстия и огибании волной малых препятствий.
Существование этого явления (дифракции) ограничивает область применения законов геометрической оптики и является причиной предела разрешающей способности оптических приборов.
Дифракционная решетка – оптический прибор, представляющий собой периодическую структуру из большого числа регулярно расположенных элементов, на которых происходит дифракция света. Штрихи с определенным и постоянным для данной дифракционной решетки профилем повторяются через одинаковый промежуток d (период решетки). Способность дифракционной решетки раскладывать падающий на нее пучек света по длинам волн является ее основным свойством. Различают отражательные и прозрачные дифракционные решетки. В современных приборах применяют в основном отражательные дифракционные решетки.
Условие наблюдения дифракционного максимума:
Поэтому фиолетовый цвет в дифракционном спектре располагается ближе к центру.
Опыт 1. Опустите проволочное кольцо в мыльный раствор. На проволочном кольце получается мыльная плёнка.
Расположите её вертикально. Наблюдаем светлые и тёмные горизонтальные полосы, изменяющиеся по ширине по мере изменения толщины плёнки
Объяснение. Появление светлых и темных полос объясняется интерференцией световых волн, отраженных от поверхности пленки. треугольник d = 2h. Разность хода световых волн равна удвоенной толщине плёнки. При вертикальном расположении пленка имеет клинообразную форму. Разность хода световых волн в верхней её части будет меньше, чем в нижней. В тех местах пленки, где разность хода равна четному числу полуволн, наблюдаются светлые полосы. А при нечетном числе полуволн – темные полосы. Горизонтальное расположение полос объясняется горизонтальным расположением линий равной толщины пленки.
Освещаем мыльную пленку белым светом (от лампы). Наблюдаем окрашенность светлых полос в спектральные цвета: вверху – синий, внизу – красный.
Объяснение. Такое окрашивание объясняется зависимостью положения светлых полос о длины волн падающего цвета.
Наблюдаем также, что полосы, расширяясь и сохраняя свою форму, перемещаются вниз.
Объяснение. Это объясняется уменьшением толщины пленки, так как мыльный раствор стекает вниз под действием силы тяжести.
Опыт 2. С помощью стеклянной трубки выдуйте мыльный пузырь и внимательно рассмотрите его. При освещении его белым светом наблюдайте образование цветных интерференционных колец, окрашенных в спектральные цвета. Верхний край каждого светлого кольца имеет синий цвет, нижний – красный. По мере уменьшения толщины пленки кольца, также расширяясь, медленно перемещаются вниз. Их кольцеобразную форму объясняют кольцеобразной формой линий равной толщины.
Ответьте на вопросы:
Опыт 3. Тщательно протрите две стеклянные пластинки, сложите вместе и сожмите пальцами. Из-за неидеальности формы соприкасающихся поверхностей между пластинками образуются тончайшие воздушные пустоты.
При отражении света от поверхностей пластин, образующих зазор, возникают яркие радужные полосы – кольцеобразные или неправильной формы. При изменении силы, сжимающей пластинки, изменяются расположение и форма полос. Зарисуйте увиденные вами картинки.
Объяснение: Поверхности пластинок не могут быть совершенно ровными, поэтому соприкасаются они только в нескольких местах. Вокруг этих мест образуются тончайшие воздушные клинья различной формы, дающие картину интерференции. В проходящем свете условие максимума 2h=kl
Ответьте на вопросы:
Опыт 4. Рассмотрите внимательно под разными углами поверхность компакт-диска (на которую производится запись).
Объяснение: Яркость дифракционных спектров зависит от частоты нанесенных на диск бороздок и от величины угла падения лучей. Почти параллельные лучи, падающие от нити лампы, отражаются от соседних выпуклостей между бороздками в точках А и В. Лучи, отраженные под углом равным углу падения, образуют изображение нити лампы в виде белой линии. Лучи, отраженные под иными углами имеют некоторую разность хода, вследствие чего происходит сложение волн.
Что вы наблюдаете? Объясните наблюдаемые явления. Опишите интерференционную картину.
Поверхность компакт-диска представляет собой спиральную дорожку с шагом соизмеримым с длиной волны видимого света. На мелкоструктурной поверхности проявляются дифракционные и интерференционные явления. Блики компакт- дисков имеют радужную окраску.
Опыт 5. Сдвигаем ползунок штангенциркуля до образования между губками щели шириной 0,5 мм.
Опыт 6. Посмотрите сквозь капроновую ткань на нить горящей лампы. Поворачивая ткань вокруг оси, добейтесь четкой дифракционной картины в виде двух скрещенных под прямым углом дифракционных полос.
Объяснение: В центре краста виден дифракционный максимум белого цвета. При k=0 разность хода волн равна нулю, поэтому центральный максимум получается белого цвета. Крест получается потому, что нити ткани представляют собой две сложенные вместе дифракционные решетки со взаимно перпендикулярными щелями. Появление спектральных цветов объясняется тем, что белый свет состоит из волн различной длины. Дифракционный максимум света для различных волн получается в различных местах.
Зарисуйте наблюдаемый дифракционный крест. Объясните наблюдаемые явления.
Подготовка к ЕГЭ по физике
Материалы для подготовки к ЕГЭ по физике
Раздел «Программное обеспечение компьютерных сетей»
Материал для изучения дисциплины «Программное обеспечение компьютерных сетей»
Раздел «Информатика»
Материалы для изучения дисциплины «Информатика»
Раздел «Физика»
Надеюсь, данный раздел поможет Вам эффективно и интересно изучать физику.
Учите физику!
Как сказал.
Информация в чистом виде ‒ это не знание. Настоящий источник знания ‒ это опыт.
Альберт Эйнштейн
Вопросы к экзамену
Для всех групп технического профиля
Список лекций по физике за 1,2 семестр
Законы и формулы
Я учу детей тому, как надо учиться
Часто сталкиваюсь с тем, что дети не верят в то, что могут учиться и научиться, считают, что учиться очень трудно.
Новости и знаменательные даты
Урок 53. (дополнительный материал) Лабораторная работа № 13 «Наблюдение интерференции и дифракции света»
Лабораторная работа № 13
Тема: «Наблюдение интерференции и дифракции света»
Цель работы: экспериментально изучить явление интерференции и дифракции.
Оборудование: электрическая лампа с прямой нитью накала (одна на класс), две стеклянные пластинки, стеклянная трубка, стакан с раствором мыла, кольцо проволочное с ручкой диаметром 30 мм., компакт-диск, штангенциркуль, капроновая ткань.
Интерференция – явление характерное для волн любой природы: механических, электромагнитных.
Интерференция волн – сложение в пространстве двух (или нескольких) волн, при котором в разных его точках получается усиление или ослабление результирующей волны.
Обычно интерференция наблюдается при наложении волн, испущенных одним и тем же источником света, пришедших в данную точку разными путями. От двух независимых источников невозможно получить интерференционную картину, т.к. молекулы или атомы излучают свет отдельными цугами волн, независимо друг от друга. Атомы испускают обрывки световых волн (цуги), в которых фазы колебаний случайные. Цуги имеют длину около 1метра. Цуги волн разных атомов налагаются друг на друга. Амплитуда результирующих колебаний хаотически меняется со временем так быстро, что глаз не успевает эту смену картин почувствовать. Поэтому человек видит пространство равномерно освещенным. Для образования устойчивой интерференционной картины необходимы когерентные (согласованные) источники волн.
Когерентными называются волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную разность фаз.
Амплитуда результирующего смещения в точке С зависит от разности хода волн на расстоянии d2 – d1.
, ( Δd=d2-d1 )
(разность хода волн равна четному числу полуволн)
Волны от источников А и Б придут в точку С в одинаковых фазах и “усилят друг друга”.
А=2Хmax – амплитуда результирующей волны.
, ( Δd=d2-d1 )
(разность хода волн равна нечетному числу полуволн)
Волны от источников А и Б придут в точку С в противофазах и “погасят друг друга”.
А=0 – амплитуда результирующей волны.
Интерференционная картина – регулярное чередование областей повышенной и пониженной интенсивности света.
Интерференция света – пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн.
Вследствие дифракции свет отклоняется от прямолинейного распространения (например, близи краев препятствий).
Дифракция – явление отклонения волны от прямолинейного распространения при прохождении через малые отверстия и огибании волной малых препятствий.
Существование этого явления (дифракции) ограничивает область применения законов геометрической оптики и является причиной предела разрешающей способности оптических приборов.
Дифракционная решетка – оптический прибор, представляющий собой периодическую структуру из большого числа регулярно расположенных элементов, на которых происходит дифракция света. Штрихи с определенным и постоянным для данной дифракционной решетки профилем повторяются через одинаковый промежуток d (период решетки). Способность дифракционной решетки раскладывать падающий на нее пучек света по длинам волн является ее основным свойством. Различают отражательные и прозрачные дифракционные решетки. В современных приборах применяют в основном отражательные дифракционные решетки.
Условие наблюдения дифракционного максимума:
Поэтому фиолетовый цвет в дифракционном спектре располагается ближе к центру.
Опыт 1. Опустите проволочное кольцо в мыльный раствор. На проволочном кольце получается мыльная плёнка.
Расположите её вертикально. Наблюдаем светлые и тёмные горизонтальные полосы, изменяющиеся по ширине по мере изменения толщины плёнки
Объяснение. Появление светлых и темных полос объясняется интерференцией световых волн, отраженных от поверхности пленки. треугольник d = 2h. Разность хода световых волн равна удвоенной толщине плёнки. При вертикальном расположении пленка имеет клинообразную форму. Разность хода световых волн в верхней её части будет меньше, чем в нижней. В тех местах пленки, где разность хода равна четному числу полуволн, наблюдаются светлые полосы. А при нечетном числе полуволн – темные полосы. Горизонтальное расположение полос объясняется горизонтальным расположением линий равной толщины пленки.
Освещаем мыльную пленку белым светом (от лампы). Наблюдаем окрашенность светлых полос в спектральные цвета: вверху – синий, внизу – красный.
Объяснение. Такое окрашивание объясняется зависимостью положения светлых полос о длины волн падающего цвета.
Наблюдаем также, что полосы, расширяясь и сохраняя свою форму, перемещаются вниз.
Объяснение. Это объясняется уменьшением толщины пленки, так как мыльный раствор стекает вниз под действием силы тяжести.
Опыт 2. С помощью стеклянной трубки выдуйте мыльный пузырь и внимательно рассмотрите его. При освещении его белым светом наблюдайте образование цветных интерференционных колец, окрашенных в спектральные цвета. Верхний край каждого светлого кольца имеет синий цвет, нижний – красный. По мере уменьшения толщины пленки кольца, также расширяясь, медленно перемещаются вниз. Их кольцеобразную форму объясняют кольцеобразной формой линий равной толщины.
Ответьте на вопросы:
Опыт 3. Тщательно протрите две стеклянные пластинки, сложите вместе и сожмите пальцами. Из-за неидеальности формы соприкасающихся поверхностей между пластинками образуются тончайшие воздушные пустоты.
При отражении света от поверхностей пластин, образующих зазор, возникают яркие радужные полосы – кольцеобразные или неправильной формы. При изменении силы, сжимающей пластинки, изменяются расположение и форма полос. Зарисуйте увиденные вами картинки.
Объяснение: Поверхности пластинок не могут быть совершенно ровными, поэтому соприкасаются они только в нескольких местах. Вокруг этих мест образуются тончайшие воздушные клинья различной формы, дающие картину интерференции. В проходящем свете условие максимума 2h=kl
Ответьте на вопросы:
Опыт 4. Рассмотрите внимательно под разными углами поверхность компакт-диска (на которую производится запись).
Объяснение: Яркость дифракционных спектров зависит от частоты нанесенных на диск бороздок и от величины угла падения лучей. Почти параллельные лучи, падающие от нити лампы, отражаются от соседних выпуклостей между бороздками в точках А и В. Лучи, отраженные под углом равным углу падения, образуют изображение нити лампы в виде белой линии. Лучи, отраженные под иными углами имеют некоторую разность хода, вследствие чего происходит сложение волн.
Что вы наблюдаете? Объясните наблюдаемые явления. Опишите интерференционную картину.
Поверхность компакт-диска представляет собой спиральную дорожку с шагом соизмеримым с длиной волны видимого света. На мелкоструктурной поверхности проявляются дифракционные и интерференционные явления. Блики компакт- дисков имеют радужную окраску.
Опыт 5. Сдвигаем ползунок штангенциркуля до образования между губками щели шириной 0,5 мм.
Опыт 6. Посмотрите сквозь капроновую ткань на нить горящей лампы. Поворачивая ткань вокруг оси, добейтесь четкой дифракционной картины в виде двух скрещенных под прямым углом дифракционных полос.
Объяснение: В центре краста виден дифракционный максимум белого цвета. При k=0 разность хода волн равна нулю, поэтому центральный максимум получается белого цвета. Крест получается потому, что нити ткани представляют собой две сложенные вместе дифракционные решетки со взаимно перпендикулярными щелями. Появление спектральных цветов объясняется тем, что белый свет состоит из волн различной длины. Дифракционный максимум света для различных волн получается в различных местах.
Зарисуйте наблюдаемый дифракционный крест. Объясните наблюдаемые явления.
Все ответы о мыльных пузырях
Отвечая на вопрос, что такое мыльные пузыри, можно отметить их необычайную привлекательность и декоративность. По сути это пленка мыльной жидкости, которая при наполнении ее воздухом обретает сферическую форму с переливчатой поверхностью.
Попытаться понять, почему мыльные пузыри круглые и имеют фантастическую радужную окраску, могут не только пытливые и склонные к экспериментированию дети, но и любознательные взрослые, наблюдающие за процессом выдувания их из мыльного раствора.
Причины, влияющие на форму пузырей
Доминирующей причиной, обусловливающей тот фактор, что мыльный шар в конечном итоге обретает шарообразную форму, является возникновение сил поверхностного натяжения между микроскопическими частицами воды.
Они стремятся принять наиболее компактную существующую в природе сферическую форму, при которой внутреннее давление воздуха становится равнонаправленным на все точки внутренней плоскости. Даже, если первоначально пузырь в процессе выдувания напоминает овал, после отрыва он становится круглым.
Известно, что физик Бойз (Англия), проводивший разнообразные эксперименты с мыльными пузырями, находил интересные новые формы. Например, при растягивании мыльной пленки, заключенной между кольцами определенного диаметра получается цилиндр. В ходе эксперимента при дальнейшем увеличении габаритов возникает центральная перемычка, по которой цилиндр распадается на два шара.
Оттенки мыльных пузырей
Интерес вызывает и поиск ответа на вопрос, почему мыльные пузыри имеют радужную окраску, привлекающую внимание и придающую им такое очарование. При этом нет двух одинаковых расцветок, поэтому любоваться россыпью разноцветных радужных отблесков можно очень долго.
Благодаря трехслойности оболочки, подобное явление возникает за счет такого физического явления как интерференция. Особенность стенок состоит в том, что сверху и снизу находится мыльная субстанция, а между этими слоями располагается вода.
Одна часть световых лучей отражается от внешней плоскости, а другая при прохождении через подобную линзоподобную пленку преломляется, а затем отражается под определенным узлом от внутренней поверхности. За счет интерференции этих отражений наблюдаются на стенках пузырей радужные разводы.
Анализируя интересные факты о мыльных пузырях, можно заметить, что цвет их зависит от толщины пленки. При ее достаточно большой толщине исчезает из спектра красный компонент, обусловливая доминирование сине-зеленых оттенков. При дальнейшем уменьшении толщины убирается желтый тон при преобладании синего цвета. Следующим этапом истончения оболочки становится пурпурная, а затем золотисто-желтая окраска. Перед тем как лопнуть, пузырь темнеет, практически теряя свою радужность.
Габариты и продолжительность сохранения цельности пузырей
Основным разочарованием, получаемым от мыльных пузырей, выдуваемых из обычного раствора, является быстротечность их существования. Также не удается создавать большие красочные разновидности.
Однако любитель экспериментировать Дж. Дьюар (Англия) доказал, проводя опыты, что в герметичной емкости мыльные пузыри способны оставаться в неизменном виде достаточно много. Известен срок в 340 дней, хотя встречаются утверждения о сохранении в течение нескольких лет.
Безопасны ли мыльные пузыри
Основными любителями запуска фейерверков из мыльных шариков являются дети. Судя по многочисленным отзывам, любознательный ребенок нередко пьет используемый раствор. Поэтому безопасность этого мероприятия должна быть в центре внимания взрослых.
Чаще всего возникает проблема, что делать, если ребенок выпил мыльные пузыри, и у него началась рвота или понос. Такая реакция бывает не у всех детей, поскольку зависит от особенностей организма. Некоторые родители отмечают факт появления аллергического кашля у детей после нахождения в комнате, где запускалось большое количество пузырей.
Необходимо опасаться не только, чтобы малыш не съел летающий радужный шар. Вызывает обильные слезы из-за жжения при попадании его в глаза. При чувствительной коже ребенок, вылив на себя раствор для пузырей, может даже получить ожог.
Обычно такие ситуации возникают при пользовании с готовыми составами, приобретаемыми непосредственно для выдувания пузырей. В любом случае не нужно терять времени и обратиться к врачу или вызвать «Скорую». Особенно важно не заниматься самолечением, если начинается аллергическая реакция.
В качестве неотложных мер целесообразно давать обильное питье, призванное максимально очистить желудок. При попадании в глаза или на кожу следует немедленное промывание водой.
Увеличение прочности пузырей
Любому ребенку и даже взрослому будет интересно узнать, как удержать мыльный пузырь в руках, чтобы рассмотреть его великолепие более детально.
Оказывается, можно нанести на ладошку немного любого мыльного раствора, включая и тот, что используется для надувания, и размазать их тонким слоем. Теперь можно ловить хрупкие сферы без опаски.
Значительно увеличивается плотность мыльной оболочки, если заниматься выдуванием на улице в морозный день. Застывшее чудо осторожно опускают на руку в варежках и любуются им.
Увлекательным зрелищем становятся разнообразные шоу, где демонстрируются приемы создания больших мыльных шаров. Многие стремятся создать самый большой мыльный пузырь, чтобы побить предыдущие рекорды и зафиксироваться в книге Гиннеса.
Сейчас известно имя создателя самого гигантского пузыря, в котором уместились 214 человек. Это Матей Кодеш из Чехии, официально подтвердивший свой рекорд. Хотя уже есть информация об увеличении этого количества до 374 человек другими людьми, ожидающими решения о публикации.
В домашних условиях, чтобы увеличить плотность и выдувать большие оригинальные гелевые пузыри, используют следующий рецепт. Берут шампунь или бытовое средство, ориентированное для мытья посуды, очищенную воду, глицерин в соотношении 2:6:1. Через сутки пузыри можно надувать.
Как сделать в домашних условиях мыльную основу
Капсулы для стирки: для чего нужны и как пользоваться
Что это такое кастильское мыло: рецепты приготовления
Как упаковать мыло ручной работы
Как можно отбелить зубы: выбираем наилучший способ