Название: Курс лекций по физике Ч.2 (Климовский А.Б.) Жанр: Заочно-вечерний Просмотров: 1446 |
Тема: интерференция волн
Вопросы: 1. Понятие об интерференции волн. Примеры. 2. Классические опыты по интерференции. 3. Когерентные волны. Условие когерентности. Характеристики когерентности. 4. Оптическая разность хода и геометрическая разность хода. 5. Условия максимумов и минимумов интерференции. 6. Пространственная когерентность волн. Условие хорошей контрастности и условие исчезновения интерференционной картины. 7. Временная когерентность волн. Ограничение порядка наблюдаемых максимумов. 8. Стоячая волна. Условия ее образования. 9. Опыт Юнга. Ширина интерференционных максимумов. 10. Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины, полосы равного наклона. Просветление оптики. 11. Кольца Ньютона.
И н т е р ф е р е н ц и е й в о л н называется взаимодействие конечного числа волн, при котором происходит устойчивое во времени их усиление в одних точках про- странства и ослабление в других точках. Интерферировать могут только когерентные волны. Волны называются к о г е р е н т н ы м и (от лат. cohaerentia – связь), если раз- ность фаз между колебаниями волн в одной точке пространства постоянна. И н т е р ф е р е н ц и е й с в е т о в ы х в о л н называется устойчивое перераспре- деление светового потока при взаимодействии конечного числа (двух и более) коге- рентных волн. Если на пути света установить непрозрачный экран, то в результате перераспре- деления светового потока на экране возникает и н т е р ф е р е н ц и о н н а я к а р т и н а , состоящая из чередующих более светлых и более темных областей. Для возникнове- ния интерференционной картины световые волны должны быть когерентными. В клас- сических экспериментах по интерференции когерентные волны получают от одного источника, для чего один световой луч разделяют на несколько лучей. Описывая свет, обычно говорят о векторе Е , который называют световым век- тором. Это связано с тем, что действие света обычно обусловлено действием именно электрического поля. Мы, рассматривая свет, также будем говорить о напряженности электрического поля Е .
Рассмотрим классические опыты по интерференции.
1 В эксперименте источником света служит ярко
дит две равноудаленные щели S1 и S2 , параллельные S2 щели S . Интерференционная картина наблюдается на экране Э (область И ) .
2. Зеркала Френеля (1816 г.)
Для опыта использовались два зеркала, расположенные под углом друг к другу,
отражается в обоих зеркалах. Световые лучи, S отразившиеся от зеркал, можно считать вы- шедшими из мнимых источников S1 и S2 , И являющихся мнимыми изображениями S в зеркалах. Мнимые источники когерентны, и исходящие из них пучки света интерфериру- ют в области перекрытия. Интерференцион- S1 ная картина наблюдается на экране Э в об- S2 ласти И , закрытой защитным экраном З от прямого попадания света.
|