Методические указания к лабораторному практикуму по оптике для студентов физического факультета. Голицына О.М - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

12
Следует отметить одну важную особенность многолучевой интерференции.
При наложении двух когерентных световых пучков образуются
интерференционные полосы , в которых распределение интенсивности
описывается функцией I∼cos
2
(k∆/2). Максимумы и минимумы интенсивности , т. е.
светлые и темные полосы , в двухлучевой интерференционной картине имеют
одинаковую ширину . При наложении большого числа N когерентных пучков
распределение интенсивности в интерференционной картине существенно иное.
Изменение интерференционной картины при N>>2 качественно можно
предсказать на основе закона сохранения энергии. Амплитуда световых
колебаний в максимумах интенсивности , где сложение колебаний происходит в
одинаковой фазе, в N раз больше, а интенсивность в N
2
раз больше, чем от
одного пучка (при условии, что когерентные пучки имеют одинаковую или почти
одинаковую интенсивность). Но полная энергия, приходящаяся на одну
интерференционную полосу (минимум + максимум), лишь в N раз больше (т. к.
при интерференции происходит только перераспределение световой энергии
интерферирующих пучков между минимумами и максимумами). Увеличение
интенсивности в максимумах в N
2
раз возможно только в случае существенного
перераспределения потока энергии в пространстве: при прежнем расстоянии
между светлыми полосами их ширина должна быть примерно в N раз меньше
этого расстояния. Благодаря образованию узких максимумов, т. е. резких светлых
полос, разделенных широкими темными промежутками, даже при очень малом
различии δλ спектральных линий λ
1
и λ
2
их интерференционные картины не
1
1
′
L
P
h
n
R
1
R
2
Рис. 1. Ход лучей в интерферометре Фабри -Перо.
2
′
3
′
N 
                                    12
     Следует отметить одну важную особенность многолучевой интерференции.
При    наложении    двух    когерентных   световых   пучков    образуются
интерференционные полосы, в которых распределение интенсивности
описывается функцией I∼cos2(k∆/2). Максимумы и минимумы интенсивности, т. е.
светлые и темные полосы, в двухлучевой интерференционной картине имеют
одинаковую ширину. При наложении большого числа N когерентных пучков

                             h
              1                              L


                                      1′

                                      2′
                                      3′

                         n            N
                    R1           R2                       P


             Рис. 1. Ход лучей в интерферометре Фабри-Перо.

распределение интенсивности в интерференционной картине существенно иное.
Изменение     интерференционной картины при N>>2 качественно можно
предсказать на основе закона сохранения энергии. Амплитуда световых
колебаний в максимумах интенсивности, где сложение колебаний происходит в
одинаковой фазе, в N раз больше, а интенсивность в N 2 раз больше, чем от
одного пучка (при условии, что когерентные пучки имеют одинаковую или почти
одинаковую интенсивность). Но полная энергия, приходящаяся на одну
интерференционную полосу (минимум + максимум), лишь в N раз больше (т. к.
при интерференции происходит только перераспределение световой энергии
интерферирующих пучков между минимумами и максимумами). Увеличение
интенсивности в максимумах в N 2 раз возможно только в случае существенного
перераспределения потока энергии в пространстве: при прежнем расстоянии
между светлыми полосами их ширина должна быть примерно в N раз меньше
этого расстояния. Благодаря образованию узких максимумов, т. е. резких светлых
полос, разделенных широкими темными промежутками, даже при очень малом
различии δλ спектральных линий λ1 и λ2 их интерференционные картины не

Страницы