Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики (Оптика и атомная физика). Часть 2. Либерман З.А - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

11
х = х
1
+х
2
= 2А cos 2π(у
1
–y
2
)
/λ ·sin(ωt –2π(у
1
+y
2
)
/λ)
с амплитудой 2 А cos 2π(у
1
–y
2
)
/λ, зависящей от разности фаз
(
)
λ
π
θ
/2
2
1
yy
−
=
.
Если
(
)
,2/2
2
1
nyy
π
λ
π
=
−
(4)
то в точке Р наблюдается максимум: колебания максимально усилят друг
друга и результирующая амплитуда будет равна 2А .
Если же
(
)
,)12(/2
2
1
π
λ
π
+
=
−
nyy (5)
где n =0,1,2,3,… , то в точке Р будет минимум: колебания взаимно погасятся
и результирующая амплитуда в этом случае равна нулю .
Условия максимума (4) и минимума (5) можно еще записать
соответственно так:
,
2
2
λ
λ
n
n
y
=
=
∆
(6)
(
)
,2/12
λ
+
=
∆
ny (7)
где Δ у= (у
1
–y
2
) – разность хода волн , или разность хода лучей .
Следовательно, в точке Р будет максимум, если разность хода волн
составляет четное число полуволн (целое число волн ); если разность хода
составляет нечетное число полуволн, то в точке Р будет минимум.
Так как волны распространяются от источников S΄ и S˝ по всем
направлениям, то в пространстве окажется множество точек,
удовлетворяющих как условию (6), так и условию (7), т.е. найдется
множество точек, соответствующих максимуму и минимуму колебаний .
Поэтому интерференционная картина представит собой чередование
областей усиления колебаний (максимумов ) и областей , где колебания
отсутствуют (минимумов ). Более подробно эта интерференционная картина
будет рассмотрена для случая электромагнитных волн .
Интерференция света
Интерференцией света называется сложение когерентных световых
волн с одинаковыми направлениями колебаний вектора электрической
напряженности Е , в результате которого в пространстве появляются
области максимальной и минимальной интенсивности результирующей
световой волны .
Когерентными волнами (или источниками) называются волны
( источники), имеющие одинаковую частоту и не изменяющуюся с течением
времени разность фаз.
Нетрудно понять, что никакие два светящиеся тела не могут быть
когерентными источниками света . В самом деле, свет, исходящий от
светящегося тела (например, от нити электролампы ), представляет собой
совокупность множества электромагнитных волн, излучаемых отдельными
частицами (атомами и молекулами) тела . Условия излучения этих частиц
очень быстро и беспорядочно изменяются . Чтобы два светящиеся тела
являлись когерентными источниками света , длины волн , излучаемых всеми
частицами первого тела , должны отличаться по фазе от длин волн, 
                                   11

        х = х1+х2 = 2А cos 2π(у1 –y2) /λ ·sin(ωt –2π(у1 +y2 ) /λ)
с амплитудой 2А cos 2π(у1 –y2) /λ, зависящей от разности фаз
                          θ =2π (y1 −y 2 ) / λ .
 Если                        2π ( y1 −y 2 ) / λ =2πn,                (4)
то в точке Р наблюдается максимум: колебания максимально усилят друг
друга и результирующая амплитуда будет равна 2А.
 Если же               2π ( y1 −y 2 ) / λ =(2n +1)π ,                 (5)
где n=0,1,2,3,…, то в точке Р будет минимум: колебания взаимно погасятся
и результирующая амплитуда в этом случае равна нулю.
      Условия максимума (4) и минимума (5) можно еще записать
соответственно так:
                            ∆y =nλ =2nλ / 2,                           (6)
                            ∆y =(2n +1)λ / 2,                          (7)
где Δу= (у1 –y2) – разность хода волн, или разность хода лучей.
      Следовательно, в точке Р будет максимум, если разность хода волн
составляет четное число полуволн (целое число волн); если разность хода
составляет нечетное число полуволн, то в точке Р будет минимум.
      Так как волны распространяются от источников S΄ и S˝ по всем
направлениям, то в пространстве окажется множество точек,
удовлетворяющих как условию (6), так и условию (7), т.е. найдется
множество точек, соответствующих максимуму и минимуму колебаний.
Поэтому интерференционная картина представит собой чередование
областей усиления колебаний (максимумов) и областей, где колебания
отсутствуют (минимумов). Более подробно эта интерференционная картина
будет рассмотрена для случая электромагнитных волн.

                        Интерференция света
      Интерференцией света называется сложение когерентных световых
волн с одинаковыми направлениями колебаний вектора электрической
напряженности Е, в результате которого в пространстве появляются
области максимальной и минимальной интенсивности результирующей
световой волны.
      Когерентными волнами (или источниками) называются волны
(источники), имеющие одинаковую частоту и не изменяющуюся с течением
времени разность фаз.
      Нетрудно понять, что никакие два светящиеся тела не могут быть
когерентными источниками света. В самом деле, свет, исходящий от
светящегося тела (например, от нити электролампы), представляет собой
совокупность множества электромагнитных волн, излучаемых отдельными
частицами (атомами и молекулами) тела. Условия излучения этих частиц
очень быстро и беспорядочно изменяются. Чтобы два светящиеся тела
являлись когерентными источниками света, длины волн, излучаемых всеми
частицами первого тела, должны отличаться по фазе от длин волн,

Страницы