Интерференция волн

Волновая оптика. Интерференция волн.

Интерференция - явление наложения волн, при котором наблюдается устойчивое о времени усиление или ослабление результирующих колебаний в различных точках пространства.

Условие max. В результате сложения этих колебаний возникает результирующее колебание с удвоенной амплитудой.

Условие min. В результате сложения этих колебаний амплитуда результирующего колебания равна нулю, т.е. в данной точке колебаний нет.

Возникающая в виде чередования максимумов и минимумов освещенности интерференционная картина будет устойчивой лишь в том случае, если складывающиеся световые волны являются когерентными.

Волны являются когерентными, если разность их фаз не меняется с течением времени. Для синусоидальных (гармонических) волн это условие выполняется при равенстве их частот.

Интерференция света. Мыльный пузырь витая в воздухе…зажигается всеми оттенками цветов, присущими окружающим предметам. Мыльный пузырь, пожалуй, самое изысканное чудо природы Марк Твен

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА – сложение двух (или нескольких) световых волн, при котором в одних точках пространства происходит усиление интенсивности света, а в других – ослабление.

Юнг Томас (1773-1829), английский физик. Исследования в области оптики дали объяснение природе аккомодации, астигматизма и цветового зрения. Один из создателей волновой теории света. Объяснил явление интерференции света, дал интерпретацию колец Ньютона. Выполнил первый эксперимент по наблюдению интерференции, получив два когерентных источника света. Открыл интерференцию ультрафио-летовых лучей, измерил длины волн света разных цветов.

Схема интерференционного опыта Юнга.

Юнг вывел формулу для расчета длин волн различного света. d - расстояние между щелями; R – расстояние между щелями и экраном; ym – координата интерференционного максимума.

Кольца Ньютона. При отражении света от двух границ воздушного зазора между выпуклой поверхностью линзы и плоской пластиной возникают интерференционные кольца – кольца Ньютона.

Радиус m-го темного кольца равен: где R – радиус кривизны линзы, m – целое число (номер кольца).

Кольца Ньютона в отраженном белом свете. Юнг рассчитал длины волн излучения фиолетового и красного свата λф = 0,42 мкм; λкр = 0,7 мкм.

Кольца Ньютона в отраженном зеленом и красном свете.

Из естественных проявлений интерференции наиболее известно радужное окрашивание тонких пленок (масляные и бензиновые пленки на воде, мыльные пузыри, крылья стрекозы и т. д.).

В лабораторных опытах для наблюдения интерференции используют цветные светофильтры, специальные оптические системы или свет лазеров.

Домашнее задание. § 68 – 70.