41. Интерференция света. Сложение двух когерентных волн.

Интерференция - устойчивое перераспределение энергии в пространстве при наложении когерентных волн.

Когерентные волны - волны, характеризующиеся одинаковой частотой и постоянством разности фаз в заданной точке пространства. Когерентные волны являются необходимым условием получения устойчивой интерференционной картины.

Сложение двух когерентных волн

L₁² = L² + (x-d/2)²

L ₂² = L² + (x+d/2)²

( L₂-L₂) * (L₁+L₂) = 2xd

∆ 2L

∆ = 2xd/2L  ∆ = xd/L

S₁ L ₁ P

d

L₂

S₂

L

42. Интерференция света. Условия максимума и минимума интерференции.

Интерференция - устойчивое перераспределение энергии в пространстве при наложении когерентных волн.

Интерференция возникает также при разделении первоначального луча света на два луча при его прохождении через тонкую плёнку, например плёнку, наносимую на поверхность линз у просветлённых объективов. Луч света, проходя через плёнку толщиной d, отразится дважды — от внутренней и наружной её поверхностей. Отражённые лучи будут иметь постоянную разность фаз, равную удвоенной толщине плёнки, от чего лучи становятся когерентными и будут интерферировать. Полное гашение лучей произойдет при d = λ/4, где λ — длина волны. Если λ = 550 нм, то толщина плёнки равняется 550:4=137,5 нм.

Лучи соседних участков спектра по обе стороны от λ = 550 нм интерферируют не полностью и только ослабляются, отчего плёнка приобретает окраску. В приближении геометрической оптики, когда есть смысл говорить об оптической разности хода лучей, для двух лучей

ΔL = L2 − L1 = kλ — условие максимума;

ΔL = L2 − L1 = (2k + 1) * λ / 2 — условие минимума,

где k=0,1,2... и L1,2 — оптическая длина пути первого и второго луча, соответственно.

№43 Интерференция света. Вычисление ширины интерференционной полосы.

Интерференция - устойчивое перераспределение энергии в пространстве при наложении когерентных волн.

Ширина интерференционных полос - это расстояние на экране между двумя соседними светлыми или двумя темными полосами.

Ширина интерференционной полосы вычисляется, как расстояние между соседними интерференционными максимумами или минимумами, интерференционные порядки которых отличаются на единицу.

45. Интерцеренционные схемы. Бизеркало Френделя.

Схема 2 – бизеркало Френеля (1816 г.). Свет от источника S отражается от двух зеркал, расположенных под достаточно малым углом  . Волны, падающие на экран, могут рассматриваться как волны от двух мнимых изображений источника S в обоих зеркалах. При изменении положения точки наблюдения P на экране изменяется разность хода  , в результате чего возникает система интерференционных полос, ширина которых зависит от угла схождения лучей  .

44. Интерцеренционные схемы. Бипризма Френделя

Был предложен в XIX веке французским ученым Огюстом Френелем. Он сделал из двух стеклянных призм, сложенных основаниями, одну - составную или двойную призму, два преломляющих угла которой были малы. При распространении света, испускаемого источником S_о, расположенного за призмой, внутри нее распространяются две системы когерентных волн. (Когерентные волны- волны, характеризующиеся одинаковой частотой и постоянством разности фаз в заданной точке пространства. Когерентные волны являются необходимым условием получения устойчивой интерференционной картины.)

Источник света S_о помещен на линии перпендикуляра, опущенного из вершины тупого угла призмы. Свет, идущий от этого источника, преломляется в каждой части призмы и образуется два мнимых изображения этого источника света – S₁ и S₂, которые и будут когерентными источниками света. При перекрывании световых потоков, идущих от этих мнимых источников света, возникает интерференционная картина, которую можно увидеть на экране Э.

После рассмотрения модели следует показать учащимся опыт с бипризмой Френеля, обратив их внимание на сходства и различия интерференционных картин, полученных от источников монохроматического света разных частот или от источников «белого» света.

Для закрепления изученного материала можно рассмотреть с учащимися несколько задач, при решении которых будет еще раз подчеркнуто значение таких величин, как расстояние от экрана до источника света, величина преломляющих углов призмы и расстояние d между мнимыми изображениями.