ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА
Интерференция света , пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн; частный случай общего явления интерференции волн. Нек-рые явления И. с. наблюдались ещё И. Ньютоном в 17 в., однако не могли быть и объяснены с точки зрения его корпускулярной теории. Правильное объяснение И. с. как типично волнового явления было дано в нач. 19 в. франц. физиком О. Ж. Френелем и англ. учёным Т. Юнгом. Наиболее часто наблюдается И. с., характеризующаяся образованием стационарной (постоянной во времени) интерференционной картины (и. к.) - регулярного чередования областей повышенной и пониженной интенсивности света к явлениям И. с. относятся также световые биения и явления корреляции интенсивности. Строгое объяснение этих явлений требует учёта как волновых, так и корпускулярных св-в света и даётся на основе квант. электродинамики
Интерференция света - это сложение полей световых волн от двух или нескольких (сравнительно небольшого числа) источников. В общем случае поляризация каждой из интерферирующих волн (т. е. направление, вдоль которого колеблется вектор электрического поля; магнитное поле не учитываем) имеет свое направление, и сложение двух волн есть векторное сложение. Обычно рассматривают интерференцию волн, имеющих одинаковую поляризацию. Тогда волны складываются алгебраически
Пусть имеются два источника гармонических электромагнитных волн, создающих на некотором отдалении от себя в точке наблюдения поля, колеблющиеся следующим образом:
E 1 (t) = E 1 cos(wt + j 1 ), E 2 (t) = E 2 cos(wt + j 2 )
Здесь Е 1 и Е 2 - амплитуды колебаний (происходящих с одинаковой частотой); j 1 и j 2 - их фазы. Для простоты положим E 1 = E 2 = E 0 . Тогда результирующее колебание имеет вид:
E = 2E 0 cos1/2(j 1 - j 2 ) Х
Х cos[ wt + 1/2(j 1 + j 2 )] = E R cos(wt + j R )
Следовательно, результирующее колебание есть также синусоидальное колебание, но с иными амплитудой и фазой:
E R = 2E 0 cos1/2(j 1 - j 2 ), j R = 1/2(j 1 + j 2 ). (1)
Результирующее поле имеет амплитуду, связанную с амплитудами соотношением
E 2 R = E 2 1 + E 2 2 + 2E 1 E 2 cos(j 2 - j 1 ). (2)
Как известно, интенсивность электромагнитной волны, проходящей через некоторую точку пространства, пропорциональна квадрату напряженности электрического поля в этой точке. Следовательно, суммарная интенсивность света в точке наблюдения складывается из интенсивности обоих источников E 2 1 и E 2 2 и дополнительного фактора, который можно назвать интерференционным членом :
2E 1 E 2 cos(j 2 - j 1 ). В зависимости от разности фаз j 2 - j 1 колебаний источников он может быть положительным, отрицательным или равным нулю. При этом предполагается, что j 2 - j 1 не зависит от времени, а только от пространственных координат.
Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 660;