Інтерференція світлових хвиль

Накладаються хвилі вважаються когерентними, в разі якщо у них однакові частоти та постійна (не залежить від часу) різниця фаз.

У разі не когерентних хвиль # 8710; # 966; безперервно змінюється, приймаючи з однаковою ймовірністю будь-які значення, внаслідок чого середній за часом значення cos # 8710; # 966; дорівнює нулю. З цієї причини I = I1 + I2.

У разі когерентних хвиль cos # 8710; # 966; має постійне в часі (але своє для кожної точки простору) значення, в зв'язку з цим I ≠ I1 + I2. що і призводить до перерозподілити ?? енію світлового потоку в просторі, завдяки чому в одних місцях виникають максимуми, а в інших - мінімуми інтенсивності. Це явище і називають інтерференцією хвиль.

З Повсему ?? едневного досвіду відомо, що два природних джерела світла не бувають когерентними. Чи не когерентність природних джерел світла обумовлена ​​тим, випромінювання світиться тіла складається з хвиль, що випускаються одночасно великою кількістю атомів. Окремі атоми випромінюють хвилі в випадкові моменти часу протягом приблизно 10 -8 с і довжиною близько 3 м. Результуюча світлова хвиля, що йде від джерела - ϶ᴛᴏ накладення хвиль, випромінюваних великою кількістю атомів, що мають різні фази коливань. У такий хвилі фаза коливань змінюється в часі випадковим чином. З цієї причини при накладенні хвиль, що йдуть від двох різних джерел света͵ різниця фаз цих хвиль буде змінюватися в часі випадковим чином.

Інтерференція світлових хвиль
Когерентні світлові хвилі можна отримати, у разі якщо світло йде від одного джерела розбити на два потоки. Когерентні джерела і йдуть від них когерентні хвилі можна отримати, наприклад, використовуючи метод Юнга (рис. 4.2а), біпрізми Френеля (рис. 4.2б), дзеркала Френеля (рис. 4.2В).

Інтерференція світлових хвиль

У методі Юнга джерелами когерентних хвиль є дві вузькі щілини S1 і S2 в непрозорому екрані. Первинним джерелом світла служить яскраво освітлена щілина S. паралельна щілинах S1 і S2 і знаходиться від них на однаковій відстані.

Біпрізме Френеля. Джерело світла S поміщають навпроти центру біпрізми. Хвиля, яку випромінює джерелом, ділиться бипризмой на дві частини. Їх можна розглядати як хвилі, що випускаються двома уявними когерентними джерелами S1 і S2.

Дзеркала Френеля. Використовуються два плоских дзеркала А1 О і А2 О, кут між площинами яких дуже малий. Світло, що йде від джерела S. після відображення від обох дзеркал, поширюється у вигляді двох пучків з центрами S1 і S2. є уявними зображеннями джерела S в дзеркалах. Ці пучки при определ ?? енних умовах когерентність і при накладенні дають на екрані інтерференційну картину (область ВС).

Схожі статті