Колебания и волны. Геометрическая и волновая оптика. Кузнецов С.И. - 97 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

97
Из перечисленных формул видно, что ширина интерференционной
полосы и расстояние между ними зависят от длины волны λ. Только в
центре картины при 0=
x
совпадут максимумы всех волн. По мере уда-
ления от центра максимумы разных цветов смещаются друг относи-
тельно друга все больше и больше. Это приводит, при наблюдении в бе-
лом свете, ко все большему размытию интерференционных полос. Ин-
терференционная картина будет окрашенной, но нечеткой (смазанной).
Измерив
x
Δ , зная l и d, можно вычислить длину волны λ. Именно
так вычисляют длины волн разных цветов в спектроскопии.
8.3. Когерентность и монохроматичность
Итак, необходимым условием интерференции волн является их ко-
герентность
, т.е. согласованное протекание во времени и простран-
стве нескольких колебательных или волновых процессов. Этому усло-
вию удовлетворяют
монохроматические волны – неограниченные в
пространстве волны одной определенной и строго постоянной часто-
ты. Так как ни один реальный источник не дает строго монохроматиче-
ского света, то волны, излучаемые любыми независимыми источниками
света, всегда некогерентны. Спектр частот реальной волны имеет ко-
нечную ширину ωΔ . Если в какой-то момент времени волны были
в фа-
зе, через некоторое время
ког
τ разность фаз будет уже равна π (волны в
противофазе). Такую волну можно приближенно считать монохрома-
тической только в течение времени
ωΔ
π
τΔ
ког
=<<t , (8.3.1)
где
ког
τ – время когерентности немонохроматической волны.
За промежуток времени
ког
τ разность фаз колебаний изменится на π.
Время когерентности – время, по истечении которого разность
фаз волны в некоторой, но одной и той же точке пространства изме-
няется на π.
Волна с циклической частотой ω и фазовой скоростью
υ
распро-
страняется за это время на расстояние
ωΔ
πυ
υτ
когког
==l , (8.3.2)
где
ког
l
– длина когерентности (длина гармонического цуга, образую-
щегося в процессе излучения одного атома) – расстояние между точ-
ками, разность фаз в которых π.
Таким образом, длина когерентности есть расстояние, при прохож-
дении которого две или несколько волн утрачивают когерентность. От-

Страницы