Волновая оптика. Лабораторные работы, вопросы и качественные задачи. Соболева Э.Г - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

10
В точке наблюдения Р происходит сложение колебаний одинаковой
частоты. Будем считать, что эти колебания происходят вдоль одного
направления. Разность фаз колебаний в этой точке равна:
(
)
1 1 2 2 2 2 1 1
( )
t k t k k k
δ = ω − − ω − = −
ℓ ℓ ℓ ℓ
,
где k
ω
υ
– волновое число;
с
n
υ =
– скорость распространения элек-
тромагнитной волны в среде с показателем преломления n; с – скорость
этой волны в вакууме. Так как
o
n
k k n
с
ω ω
= = =
υ
ℓ ℓ
ℓ ℓ
,
где
0
2
k
с
ω π
= =
λ
– волновое число для среды с n = 1 (вакуум),
o
λ −
длина
волны в среде с n = 1, то разность фаз колебаний
( )
2 2 1 1 2 2 1 1
2
o o
o
k n k n n n
π
δ = − = −
λ
ℓ ℓ ℓ ℓ
определяет результирующее колебание в точке Р.
Величина
n
ℓ
– оптический путь волны, разность этих величин для
двух волн
2 2 1 1
n n
∆ = −
ℓ ℓ
– их оптическая разность хода, тогда
2
o
π
δ = ∆
λ
.
Из условия минимума при сложении колебаний
(
)
2 1
m
δ = ± + ⋅ π
, m = 0,
1, 2,…, получаем условие минимума при интерференции, выраженное
через оптическую разность хода волн:
( )
2 1 .
2
o
m
λ
∆ = ± + Условие макси-
мума –
2
m
δ = ± π
(колебания происходят в одной фазе) определяет ус-
ловие максимума, выраженное через
: .
o
m
∆ ∆ = ± λ
Можно сказать, что при сложении колебаний в любой точке про-
странства результирующее колебание определяется величиной оптиче-
ской разности хода волн.
Методика эксперимента
Рассмотрим монохроматическую световую волну (длина волны в
вакууме λ
0
) с плоским фронтом, падающую на непрозрачный экран с
двумя щелями (оптическая схема, близкая к схеме опыта Юнга). Пусть
экран, где расположены щели может поворачиваться относительно точ-
ки О – середины расстояния d между щелями (рис.3) на некоторый угол
α.

Страницы