1.Световая волна. Интерференция света. Когерентность световых волн. Расчет интерференционной картины от двух источников.

Рассматриваются 2 электромагнитные волны, пусть эти две волны в какой-то точке пространства.

Интенсивность электромагнитной волны пропорциональна амплитуде колебаний вектора напряженность электромагнитного поля.

Волны одинаковой длины, которые накладываются, и возбуждают два колебания одинакового направления:

A= Max

A= Min

Интерференция волн - пространственное перераспределение энергии волн в пространстве, которое происходит при наложении двух или нескольких когерентных волн, в результате чего в одних точках пространства появляются min ,а в других max.

Волны когерентны, если их фазы согласованны (разность фаз остается постоянной во времени). Интерферентность, возможна для волн любой природы.

Волны одинаковой длинны: ( т.е. волны когерентны)

Чтобы наблюдать интерференцию света от обычных источников применятся метод разделенной волны.

Волна, излученная источником, разделяется на 2 части, которые проходят разные оптические пути, а затем накладываются друг на друга и интерферируют, поскольку это одна и та же волна.

Расчет интерференционной картины от двух источников.

– длина волны в вакууме

L – Длина оптического пути – n*l

L – Длина волны

– Оптическая разность хода

– Разность длин оптических путей.

Условия min и max:

Max:

Min:

Необходимым условием наблюдения интерференции волны является их когерентность.

2.Методы наблюдения интерференции (опыт Юнга, интерференция в тонких пленках). Интерферометры.

. Первым интерференционным опытом, получившим объяснение на основе волновой теории света, явился опыт Юнга (1802 г.). Источником света является освещенная щель S, от которой световая волна падает на две узкие щели S₁ и S₂, освещаемые различными участками одного и того же волнового фронта( ). Проходя через каждую из щелей, световой пучок уширялся вследствие дифракции, поэтому на белом экране Р световые пучки, прошедшие через щели S₁ и S₂, перекрывались. В области перекрытия световых пучков наблюдалась интерференционная картина в виде чередующихся светлых и темных полос.

- если разность хода равна целому числу длин волн .

- max

-min (т. е волны приходят в противофазе и освещенность в этой точке min).

При симметричном расположении щелей вторичные волны, испускаемые источниками S₁ и S₂, находятся в фазе, но эти волны проходят до точки наблюдения P разные расстояния r₁ и r₂, следовательно, фазы колебаний, пришедших от источников S₁ и S₂ в точку P, вообще говоря, различны. Таким образом, задача об интерференции волн сводится к задаче о сложении колебаний одной и той же частоты, но с разными фазами. Утверждение о том, что волны от источников S₁ и S₂ распространяются независимо друг от друга, а в точке наблюдения они просто складываются, является опытным фактом, и получило определение как принцип суперпозиции.

- если в среде (или при переходе)

- длина оптического пути

Интерференция в тонких пленках

Условие min при отражении:

Оптическая разность хода связана с длинной волны в вакууме!!!

Интерференционная картина определяется величинами

d – Толщина n- Показатель среды i-угол - длина волны

Полосы равного наклона наблюдаются, если на пластину, постоянной толщины, падает рассеянный свет под различными углами ; каждая полоса будет соответственно определена значению угла (бензин и лужа).

Полосы равной толщины наблюдаются при интерференции от пластинки переменной толщины, полосы видим там, где