Интерференция

Интерференция волн – это явление устойчивого увеличения или уменьшения результирующей амплитуды колебаний при наложении (суперпозиции) двух или более когерентных волн. При этом в разных точках пространства результирующая амплитуда различна, но она остается постоянной в течение довольно большого промежутка времени (времени наблюдения).

Волны называются некогерентными, если их разность фаз

(j ₂ – j ₁) зависит от времени. При наложении некогерентных волн их интенсивности складываются, и результирующая (усредненная) интенсивность будет одинакова во всех точках пространства:á I_рез ñ= = I ₁ + I ₂.

Когерентными называются волны, для которых разность фаз постоянна во времени: (j ₂ – j ₁) = const.

Условие минимума интерференции:

в тех точках экрана, где разность фаз когерентных волн равна нечетному числу p, т.е.

Dj = j ₂ – j ₁ = (2 k + 1) p, (4.3.1)

где k – целое число (порядок интерференции) результирующая амплитуда будет минимальной.

Условие максимума интерференции:

в тех точках пространства, где разность фаз когерентных волн равна четному числу p, т.е.

Dj = j ₂ – j ₁ = 2 kp, где k – целое число (4.3.2)

результирующая амплитуда будет максимальной.

Различают геометрическую S и оптическую L длину пути светового луча. Оптическая длина пути L – это геометрическая длина пути S, умноженная на показатель преломления n среды, в которой распространяется световой луч:

L = Sn. (4.3.3)

Оптическая разность хода двух волн, интерферирующих в некоторой точке Р пространства:

D = n (r ₂ – r ₁),

где r ₂– это расстояние от источника второй волны до точки Р, r ₁ – расстояние от источника первой волны до точки Р.

Если когерентные источники испускали волны в одинаковой фазе и, оптическая разность хода когерентных волн, дошедших в точку наблюдения, равна четному числу длин полуволн

D_макс = 2 k , k – целое число, (4.3.4)

то волны при сложении создают интерференционный максимум интенсивности.

Поиск по сайту: