🧪 Опыты с лазером и жидкостями различной плотности могут демонстрировать преломление света на границе сред с разной оптической плотностью. Это явление, при котором луч света меняет направление при переходе из одной среды в другую, зависит от разницы показателей преломления.

Примеры опытов:

▪️Опыт с аквариумом и сахаром. Дно аквариума покрывают слоем кубиков рафинада, затем осторожно вливают воду, чтобы жидкость почти не перемешивалась. Аквариум оставляют в тихом месте на сутки: за это время сахар полностью расходится, причём концентрация молекул у дна оказывается выше, чем ближе к поверхности.
▪️Опыт с раствором поваренной соли и водой. В кювету, на дне которой лежит зеркало, сначала заливают раствор поваренной соли, затем медленно и осторожно, по лезвию ножа, наливают поверх солевого раствора воду. Если сделать это осторожно, то граница раздела будет чёткой, а смешивание жидкостей минимальным.
▪️Опыт с неравномерно нагретой водой. Раствор воды снизу охлаждают кубиками льда, а вверху прогревают лампой накаливания. Лазерный луч отклоняется в сторону менее нагретой жидкости.
▪️Опыт с неравномерно нагретой водой при наличии поверхностного нефтяного слоя. В том же растворе воды, который снизу охлаждают, сверху прогревают лампой, есть слой сырой нефти с показателем преломления 1,49. Лазерный луч не отклоняется в сторону менее нагретой жидкости из-за большой оптической плотности и коэффициента светопоглощения нефти.

#физика #оптика #опыты #physics #эксперименты #наука #science #видеоуроки

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

♾️ Фигуры Лиссажу — это замкнутые плоские кривые, описываемые точкой, движение которой является суперпозицией двух взаимно перпендикулярных колебаний. Впервые были подробно изучены французским математиком Ж. А. Лиссажу в 1857–1858 гг..

Вид фигур Лиссажу зависит от соотношения между периодами (частотами), фазами и амплитудами обоих колебаний:
▪️ В простейшем случае равенства обоих периодов фигуры представляют собой эллипсы. При разности фаз 0 или π вырождаются в отрезки прямых, а при разности фаз π/2 и равенстве амплитуд превращаются в окружность.
▪️ Если периоды обоих колебаний близки, то разность фаз линейно изменяется, вследствие чего наблюдаемый эллипс всё время деформируется.
▪️ При многократно отличающихся по величине периодах колебаний фигуры Лиссажу представляют собой запутанную картину и не наблюдаются, например, на экране осциллографа.

Применение в технике — сравнение частот: Если подать на входы «X» и «Y» осциллографа сигналы близких частот, то на экране можно увидеть фигуры Лиссажу. Этот метод широко используется для сравнения частот двух источников сигналов и для подстройки одного источника под частоту другого. Когда частоты близки, но не равны друг другу, фигура на экране вращается, причём период цикла вращения является величиной, обратной разности частот, например, при периоде оборота 2 секунды разница в частотах сигналов равна 0,5 Гц. При равенстве частот фигура застывает неподвижно, в любой фазе, однако на практике, за счёт кратковременных нестабильностей сигналов, фигура на экране осциллографа обычно чуть-чуть подрагивает. Использовать для сравнения можно не только одинаковые частоты, но и находящиеся в кратном отношении, например, если образцовый источник может выдавать частоту только 5 МГц, а настраиваемый источник — 2,5 МГц.
#физика #электродинамика #наука #physics #science #лекции #видеоуроки #опыты #эксперименты

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib