Интерференция света

Интерференция света — это явление наложения волн с образованием устойчивой картины максимумов и минимумов. При интерференции света на экране наблюдается чередование светлых и темных полос, если свет монохроматический (излучаются электромагнитные волны одной длины волны), или цветных полос, если свет белый или состоит из волн разной длины. При рассмотрении интерференции механических волн мы говорили, что необходимым условием наблюдения интерференционной картины является когерентность волн. Два различных источника света не могут быть когерентны. Свет излучается возбужденными атомами, время излучения атома длится ~10-8 с, период колебаний, возбуждаемых световой волной, ~10-15с. Невозможно согласовать излучение двух атомов одного источника, тем более невозможно согласовать излучение двух разных источников. (Исключение составляют лазеры, так как разность фаз колебаний, возбуждаемых излучением двух лазеров в данной точке, не зависит от времени, а зависит только от расстояния до точки.)


Каждый атом излучает короткий цуг волн, который можно представить как сумму монохроматических волн с начальной фазой, определяемой моментом излучения. Поэтому интерферировать могут лишь волны, испускаемые в одном и том же акте излучения. Для получения интерференционной картины видимого света необходимо разделить излучение от одного источника на два потока,, эти потоки направить по двум разным траекториям, а затем соединить их в некоторой области пространства. В этом случае в данной точке пространства будут сходиться волны, испущенные одним атомом в одном акте излучения, и разность фаз колебаний, возбуждаемых в этой точке этими волнами, будет определяться только разностью хода волн. Например, луч, падающий непосредственно на экран, ЗА, и луч, отразившийся от зеркала, О А, будут когерентны (рис. 6.1). Разность геометрических длин в данном случае является разностью хода волн
Δ= (SO +OA) – SA.
Очевидно, что разность хода волн не должна превышать 3 м. Если  Δ> 3 м, то в точке А встречаются волны, излученные разными атомами, так как за время 10-8 с одним атомом излучается цуг волн длиной l =ct — 3 м, где с — скорость света, равная 300 000 км/с

 

Задачи

Общая теория относительности и геометрия

На главную

Оставить комментарий:

XHTML: Вы можете использовать теги: