Составители:
Рубрика:
Интерференция и дифракция света 2-
10
Минимальные значения энергии суммарного колебания реализуются при
выполнении условия:
1
2
2
mδπ
=+
. (4)
В этом случае энергия суммарного колебания меньше суммы энергий
складываемых колебаний и обращается в ноль при . На рис.1 векторы a и b
направлены в противоположные стороны.
ab=
Такое сложение колебаний соответствует случаю интерференции
монохроматических волн. Для характеристики немонохроматических волн вводится
понятие длины когерентности и времени когерентности . Они связаны между
собой простым соотношением
l
~
τ
lcτ=
, (5)
где – скорость света. Можно показать, что время когерентности связано с шириной
спектра излучения простой формулой
c
ν∆
ν∆
τ
1
= . (6)
Учитывая, что
, где - длина волны в вакууме, T - период
колебаний, из формул (5) и (6) получим
0
/сν= λ
0
cTλ=
2
0
0
с
lc
λ
τ
νλ
== =
∆∆
. (7)
Из этой формулы следует, что для случая бесконечно узкой ширины спектра
, т.е. для монохроматической волны, длина когерентности оказывается
бесконечно большой. Если же в излучении света присутствует большое число волн с
различными частотами, следует считать, что источник излучает немонохроматические
волны, а цуги волн конечной временной длительности . При этом длина
когерентности цугов волн может быть вычислена по формуле (7).
0ν∆=
τ
l
~
Связь между разностью фаз и разностью хода.
Условия максимума и минимума интенсивности.
Полосы равного наклона
Таким образом, можно считать, что в излучении источника света имеется
большое число цугов волн с различными частотами, начальными фазами,
направлениями излучения. Наблюдать интерференцию, т.е. такое наложение волн, при
котором происходит взаимное усиление и ослабление колебаний, с использованием
излучения обычного источника света удается посредством разделения тем или иным
способом его излучения на два пучка. Один из пучков приобретает задержку по
времени, которая должна быть не больше времени когерентности. Затем оба пучка
собирают в одной точке на экране, где в соответствии с принципом суперпозиции
происходит сложение колебаний.
Рассмотрим одну из таких схем по наблюдению интерференции света. Пусть
свет от источника P
1
P
2
P
3
падает на плоскопараллельную пластинку толщиной h (рис.2).
На первой границе раздела двух однородных прозрачных веществ с
абсолютными показателями преломления n
1
и n
2
происходит частичное отражение и
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
