Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы физики лазеров". Летута С.Н. - 66 стр.

                                        M1

                                               L2
                             L1
                                                        M2
                S


                                   П

                                               Э

                    Рисунок 4.3 Интерферометр Майкельсона

      Поскольку обе волны рождены одним и тем же источником и проходят
одно и то же расстояние до экрана, то они полностью когерентны. Суперпози-
ция таких волн приводит к интерференционной картине, состоящей из ряда па-
раллельных полос (синусоидальное распределение освещенности на экране в
направлении перпендикулярном к полосам). Если волны имеют одинаковые
амплитуды, то контрастность полос равна единице.
      Предположим теперь, что одно из зеркал смещается, создавая отличную
от нуля разность длин путей ∆L = 2(L1 — L2). С увеличением этой разности
уменьшается когерентность интерферирующих волн и падает контрастность
полос. Интерферирующие волны теперь излучаются как бы в разное время. Для
идеального монохроматического источника эта задержка во времени не оказала
бы никакого влияния на картину интерференционных полос (кроме ее смеще-
ния на экране), так как интерферирующие волны отличались бы только значе-
ниями начальных фаз. Однако, для реальных источников света, изменение в
длине пути означает, что амплитуды интерферирующих волн уже не одинако-
вы, меняется также разность фаз.
      Колебания электрического поля излучения источника описываются вы-
ражением вида:
                         E(t) = A(t)cos[ωt +ϕ(t)],                    (4.2)

где A(t) и ϕ(t) беспорядочно флуктуируют во времени. Скорость, с которой ме-
няются A(t) и ϕ(t), зависит от ширины полосы излучения источника. Временная
когерентность волны зависит в первую очередь от меняющейся во времени фа-
зы ϕ(t), поэтому при определении контрастности полосы отслеживается изме-
нение величины ϕ(t) и не учитываются незначительные изменения амплитуды.
На экране наблюдается результат интерференции двух волн с плоскими фрон-
тами. Можно показать, что выражения для интерферирующих волн имеют вид:
16