Интерференция света

Монохроматические световые волны - это неограниченные в пространстве волны одинаковой частоты.

Монохроматические волны когерентны(т.е. разность их фаз величина постоянная).

В общем случае два независимых источника света испускают некогерентные волны (исключение – лазеры).

Для получения когерентных световых волн применяют метод разделения волны, излучаемой одним источником, на две части.

 

В опытах Юнга источником света служила освещенная щель S, от которой световая волна частоты wo падала на две узкие равноудаленные щели S1 и S2.

Эти щели играют роль когерентных источников (расстояние между ними равно d).

Интерференционная картина наблюдается на экране, расположенным на расстоянии b.

Две монохроматические световые волны накладываются друг на друга в точке В.

Свет проходит до точки В пути s1 и s2, причем Δ = s1 – s2.

Если Δ = ±mλo, (14)

то в точке В наблюдается интерференционный максимум

А=А12. (15)

Если , (16)

то в точке В наблюдается интерференционный минимум

A=|A1-A2|. (17)

(m = 0,1,2,...).

В любой точке, лежащей на расстоянии х от точки 0, расположенно на экране симметрично относительно щелей, будет наблюдаться максимумы интенсивности, если

(m = 0,1,2,...), (18)

и будут наблюдаться минимумы интенсивности, если

(m = 0,1,2,...). (19)

Таким образом, интерференционная картина представляет собой чередование светлых и темных полос, параллельных друг другу.

Главный максимум (он соответствует m = 0) проходит через точку 0.

Справа и слева от него на равных расстояниях друг от друга располагаются максимумы (минимумы) первого (m=1),второго (m=2) порядков и т.д.

Интенсивности светлых полос уменьшаются по мере удаления от главного максимума.

 

Величина m = 0,1,2,... называетсяпорядком интерференции.

Расстояние между соседними максимумами (или минимумами)

(20)

называется шириной интерференционной полосы.

По измеренным значениям b, d и Dx можно экспериментально определить длину волны света.

 

Описанная картина соответствует освещению щелей монохроматическим светом.

 


Если используется белый свет, который представляет собой непрерывный набор длин волн от l = 0.39 мкм (фиолетовая граница спектра) до l = 0.75 мкм (красная граница спектра), то интерференционные максимумы для каждой длины волны будут смещены относительно друг друга и они имеют вид радужных полос, расположенных симметрично относительно белой полосы в центре экрана (для m = 0 максимумы для всех длин волн совпадают и поэтому главный максимум имеет белый цвет), причем ближе к белой полосе будет находится зона фиолетового цвета.

 

Явление интерференции ответственно за радужное окрашивание тонких пленок (масляные пленки на воде, оксидные пленки на металлах): в этом случае происходит интерференция света, отраженного двумя поверхностями пленки.


 

Дифракция света

Дифракцией называется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, или, в более широком смысле, - любое отклонение распространения волн вблизи препятствий от законов геометрической оптики.

 

Благодаря дифракции волны могут попадать в область геометрической тени, огибать препятствия, проникать через небольшие отверстия в экранах и т.д.

 

Явление дифракции объясняется с помощью принципа Гюйгенса-Френеля: световая волна, возбуждаемая источником S, может быть представлена как результат суперпозиции когерентных вторичных волн, излучаемых фиктивными источниками, расположенными на волновой поверхности Ф.


 








Дата добавления: 2018-09-25; просмотров: 605;


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 - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.