Интерференция

При сложении двух гармонических колебаний у1= a1sin(ωt + φ1) и у2= a2sin(ωt + φ2) результирующее колебание также будет гармоническим

y = у1 + у2= Asin(ωt + θ),

где и . Квадрат амплитуды колебания определяет его энергию и, следовательно, энергия результирующего колебания зависит от разности фаз и может принимать любые значения в пределах от при φ1 — φ2 = p до А2 = (a1 + а2)2 при φ1 φ2= 0.

Средняя интенсивность I за конечное время наблюдения τ равна

.

При беспорядочном изменении фаз последний интеграл стремится к нулю и тогда I = I1 + I2.

При сложении колебаний различаются два случая:

1. Разность фаз сохраняется неизменной за время τ, достаточное для наблюдений. В этом случае колебания называются когерентными. Интенсивность результирующего колебания не равна сумме интенсивностей слагаемых и зависит от разности фаз.

2. Разность фаз беспорядочно меняется за время наблюдения. Такие колебания называются некогерентными. В этом случае интенсивность результирующего колебания равна сумме интенсивностей слагаемых.

Монохроматические волны одинаковой частоты всегда когерентны и поэтому могут интерферировать. Результат интерференции определяется разностью фаз в месте наблюдения. Эта разность зависит от начальной разности фаз φ иот разности расстояний d2 d1, отделяющих точку наблюдения от источников каждой из волн. Если амплитуды каждой из волн одинаковы и равны а, то интенсивность результирующей волны дается выражением: Если начальные фазы одинаковы (φ = 0), то при d2 d1 = mλ/2, где m — четное число, интенсивность достигает максимума. При нечетном m интенсивность минимальна (в нашем случае — нуль).

Обычные (нелазерные) источники света некогерентны. Поэтому для наблюдения интерференции используются специальные приспособления, расщепляющие свет от одного источника на два пучка и затем сводящие их в некоторой области пространства вместе (например, бизеркала Френеля, билинзы Билле и др.) Интерференцией объясняются цвета тонких пленок, кольца Ньютона и другие явления.








Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 641; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2023 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.