Практикум по курсу общей физики по специальностям "География", "Природопользование", "Геоэкология". 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 точк е Р бу дет миниму м:                 к олеба ния       вз а имно
пога сятсяи рез    у льтиру ю щ а яа мплиту да вэтом слу ча е ра вна ну лю .
        У словия ма к симу ма (4) и миниму ма (5) мож но 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 хода волн, или ра з    ность хода лу чей.
        С ледова тельно, в точк е Р бу дет ма к симу м, если ра з       ность хода волн
соста вляет четное число полу волн(целое число волн); если ра з                 ность хода
соста вляетнечетное число полу волн, то вточк е Р бу детминиму м.
                               И нтерференц ией св ета
        И нтерференцией света на з       ы ва ется слож ение к огерентны х световы х
волн с одинак овы ми на пра влениями к олеба ний век тора элек трическ ой
на пряж енности Е , в рез       у льта те к оторого в простра нстве появляю тся
обла сти ма к сима льной и минима льной интенсивности рез                   у льтиру ю щ ей
световой волны .
        К огерентны ми волна ми (или источник а ми) на з                ы ва ю тся волны
(источник и), имею щ ие одина к ову ю ча стоту и не из                   меняю щ у ю ся с
течением времени ра з       ность фа з .
        Н етру дно понять, что ник а к ие два светящ иеся тела не могу т бы ть
к огерентны ми источник а ми света . В са мом деле, свет, исходящ ий от
светящ егося тела (на пример, от нити элек трола мпы ), предста вляет собой
совок у пность множ ества элек трома гнитны х волн, из           лу ча емы х отдельны ми
ча стица ми (а тома ми и молек у ла ми) тела . У словия из         лу чения этих ча стиц
очень бы стро и беспорядочно из          меняю тся. Д лятого, чтобы два светящ иеся
тела являлись к огерентны ми источник а ми света, длины волн, из                 лу ча емы х
всеми ча стица ми первого тела , долж ны отлича ться по фа з             е от длинволн,
из лу ча емы х всеми ча стица ми второго тела , все время на одно и то ж е
зна чение. Т а к ое собы тие пра к тическ и соверш енно невероятно. П оэтому
для полу чения к огерентны х источник ов прибега ю т к иск у сственному
приему : «ра з   два ива ю т» свет, исходящ ий отодного источник а .
        Это «ра з    двоение» мож но осу щ ествить, на пример, посредством
эк ра на с дву мя ма лы ми отверстиями. В соответствии с принципом
Г ю йгенса -Ф ренеля источник света S соз                да ет в отверстиях эк ра на
вторичны е источник и света S1 и S2. О чевидно, что всяк ое из              менение фа з    ы
волн, из   лу ча емы х основны м источник ом S, сопровож да ется точно та к ими
ж е из  менениями фа зволн, из       лу ча емы х вторичны ми источник а ми S1 и S2.
С ледова тельно, у волн, из     лу ча емы х источник а ми S1 и S2, ра з     ность фа звсе
времяоста етсянеиз        менной, т.е. источник и являю тсяк огерентны ми.
        Д ру гой способ полу чения к огерентны х источник ов основа н на
отра ж ении света от дву х плоск их з          ерк а л, у ста новленны х под у глом α,
                   0
близ  к им к 180 . Эта оптическ а я система на з         ы ва ется з ерк а ла ми Ф ренеля.
К огерентны ми источник а ми слу ж а т из           обра ж ения S1 и S2 основного
источник а света S.