Курс общей физики. Миловидова С.Д - 69 стр.

UptoLike

Рубрика: 

69
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.
Интерференцией 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. Для того, чтобы два светящиеся
тела являлись когерентными источниками света , длины волн, излучаемых
всеми частицами первого тела , должны отличаться по фазе от длин волн,
излучаемых всеми частицами второго тела , все время на одно и то же
значение. Такое событие практически совершенно невероятно . Поэтому
для получения когерентных источников прибегают к искусственному
приему: «раздваивают» свет, исходящий от одного источника .
Это «раздвоение» можно осуществить , например, посредством
экрана с двумя малыми отверстиями. В соответствии с принципом
Гюйгенса - Френеля источник света S создает в отверстиях экрана
вторичные источники света S
1
и S
2
. Очевидно, что всякое изменение фазы
волн, излучаемых основным источником S, сопровождается точно такими
же изменениями фаз волн, излучаемых вторичными источниками S
1
и S
2
.
Следовательно, у волн, излучаемых источниками S
1
и S
2
, разность фаз все
время остается неизменной , т.е. источники являются когерентными.
Другой способ получения когерентных источников основан на
отражении света от двух плоских зеркал, установленных под углом α ,
близким к 180
0
. Эта оптическая система называется зеркалами Френеля .
Когерентными источниками служат изображения S
1
и S
2
основного
источника света S.
                                            69
где n=0,1,2,3,… , то в точке Р бу дет миниму м:                 колеба ния        вз а имно
пога сятся и рез   у льтиру ю щ а я а мплиту да вэтом слу ча е ра вна ну лю .
        У словия ма ксиму ма (4) и миниму ма (5) можно ещ е з                      а писа ть
соответственно та к:
                               ∆y = nλ = 2nλ / 2,                                        (6)
                               ∆y = (2 n + 1)λ / 2,                                      (7)
где Δ у= (у1 –y2) – ра з   ность х ода волн, или ра з  ность х ода лу чей .
        С ледова тельно, в точке Р бу дет ма ксиму м, если ра з         ность х ода волн
соста вляет четное число полу волн(целое число волн); если ра з                ность х ода
соста вляетнечетное число полу волн, то вточке Р бу детминиму м.
                               И нтерференцией света
        И нтерф еренцией света на з      ы ва ется сложение когерентны х световы х
волн с одинаковы ми на пра влениями колеба ний вектора электрической
на пряженности Е , в рез        у льта те которого в простра нстве появляю тся
обла сти ма ксима льной и минима льной интенсивности рез                   у льтиру ю щ ей
световой волны .
        К огерентны ми волна ми (или источника ми) на з                ы ва ю тся волны
(источники), имею щ ие одина кову ю ча стоту и не из                    меняю щ у ю ся с
течением времени ра з       ность ф а з.
        Н етру дно понять, что ника кие два светящ иеся тела не могу т бы ть
когерентны ми источника ми света . В са мом деле, свет, исх одящ ий от
светящ егося тела (на пример, от нити электрола мпы ), предста вляет собой
совоку пность множества электрома гнитны х волн, из             лу ча емы х отдельны ми
ча стица ми (а тома ми и молеку ла ми) тела . У словия из         лу чения этих ча стиц
очень бы стро и беспорядочно из          меняю тся. Д ля того, чтобы два светящ иеся
тела являлись когерентны ми источника ми света, длины волн, из                  лу ча емы х
всеми ча стица ми первого тела , должны отлича ться по ф а з            е от длинволн,
из лу ча емы х всеми ча стица ми второго тела , все время на одно и то же
зна чение. Т а кое собы тие пра ктически соверш енно невероятно. П оэтому
для полу чения когерентны х источников прибега ю т к иску сственному
приему : «ра з   два ива ю т» свет, исх одящ ий отодного источника .
        Э то «ра з   двоение» можно осу щ ествить, на пример, посредством
экра на с дву мя ма лы ми отверстиями. В соответствии с принципом
Г ю й генса -Ф ренеля источник света S соз              да ет в отверстиях экра на
вторичны е источники света S1 и S2. О чевидно, что всякое из              менение ф а з    ы
волн, из   лу ча емы х основны м источником S, сопровожда ется точно та кими
же из  менениями ф а зволн, из       лу ча емы х вторичны ми источника ми S1 и S2.
С ледова тельно, у волн, из     лу ча емы х источника ми S1 и S2, ра з     ность ф а звсе
время оста ется неиз      менной , т.е. источники являю тся когерентны ми.
        Д ру гой способ полу чения когерентны х источников основа н на
отра жении света от дву х плоских з            ерка л, у ста новленны х под у глом α,
                   0
близ  ким к 180 . Э та оптическа я система на з         ы ва ется з ерка ла ми Ф ренеля.
К огерентны ми источника ми слу жа т из            обра жения S1 и S2 основного
источника света S.