Для спостережень інтерференції хвиль на поверхні води використовувалися два джерела хвиль (дві кульки, закріплені на хиткому стерженьке). Отримати интерференционную картину (чергування мінімумів і максимумів освітленості) за допомогою двох звичайних незалежних джерел світла, наприклад двох електричних лампочок, неможливо. Включення ще однієї лампочки лише збільшує освітленість поверхні, але не створює чергування мінімумів і максимумів освітленості.
Для того щоб при накладенні світлових хвиль спостерігалася стійка інтерференційна картина, необхідно, щоб хвилі були когерентні, т. Е. Мали однакову довжину хвилі і постійну різницю фаз.
Інтерференційна картина від двох джерел, яку ми описали, виникає тільки при додаванні монохроматичних хвиль однакових частот. У монохроматичних хвиль різниця фаз коливань в будь-якій точці простору постійна.
Хвилі з однаковою частотою і постійною різницею фаз називаютсякогерентнимі.
Тільки когерентні хвилі, накладаючись один на одного, дають стійку інтерференційну картину з незмінним розташуванням в просторі максимумів і мінімумів коливань. Світлові же хвилі від двох незалежних джерел не є когерентними.
Атоми джерел випромінюють світло незалежно один від одного окремими «обривками» (цугамі) синусоїдальних хвиль. Тривалість безперервного випромінювання атома близько 10 с. За цей час світло проходить шлях довжиною близько 3 м (рис. 1).
Ці цуги хвиль від обох джерел накладаються один на одного. Різниця фаз коливань в будь-якій точці простору хаотично змінюється з часом в залежності від того, як в даний момент часу цуги від різних джерел зрушені один щодо одного. Хвилі від різних джерел світла некогерентного через те, що різниця початкових фаз не залишається постійною. фази # 966; 01 і # 966; 02 змінюються випадковим чином, і через це випадковим чином змінюється різниця фаз результуючих коливань в будь-якій точці простору.
При випадкових обривах і виникненнях коливань різниця фаз змінюється безладно, приймаючи за час спостереження # 964; всілякі значення від 0 до 2π. В результаті за час багато більше часу нерегулярних змін фази (близько 10, # 964; -8 (# 966; (с), середнє значення cos1 - # 966; 2)) у формулі
дорівнює нулю. Інтенсивність світла виявляється рівною сумі інтенсивностей від окремих джерел, і ніякої інтерференційної картини спостерігатися не буде. У некогерентности світлових хвиль полягає головна причина того, що світло від двох джерел не дає інтерференційної картини. Це головна, але не єдина причина. Інша причина полягає в тому, що довжина світлової хвилі, як ми скоро побачимо, дуже мала. Це сильно ускладнює спостереження інтерференції, якщо навіть розташовувати когерентними джерелами хвиль.
Генерація сторінки за: 0.01 сек.