Физика МЭИ Москва, 2001г.
Физика Стоячие волны.
С
тоячей
волной называеться волна, образующаяся
в результате наложениня двух бегущих
синусоидальных волн, которые
распространяються на встречу друг другу
и имеют динаковые частоты и амплитуды,
а в случае поперечных волн еще и одинаковую
поляризацию.
Т
очки,
в которых амплитуда стоячей волны AСТ
=0, называються узлами стоячей волны, а
точки, в которых амплитуда AСТ
максимальна (AСТ=2А),
называют пучностями стоячей волны.
x
больше 2А0 быть не может
Положение узла в пр-ве не меняется от времени.
П
оложение
пучности не меняется во времени.
Условия возникновения стоячей волны.
Квантование - дискретный ряд значений физической величины.
- условие квантования n=1,2,3,…
Длина волны жестко связана длиной системы, в которой возникла стоячая волна.
Электромагнитная волна
У
зел
волны Е совпадает с пучностью волны Н.
Узел Н совпадает с пучностью Е.
Характеристика
плотности потока энергии.
В узлах электрической и магнитной волн вектора Умова-Пойнтинга принимает нулевое значение.
Вдоль оси Х не происходит передача энергии электромагнитной волной.
Имеют место изолированные области пр-ва, в которых совершаются колебания
Интерференция
Интерференция - волновое свойство света.
Интерференцией называется наложение волн друг на друга, при котором в одних местах пр-ва наблюдается усиления, а в других - гашение волн.
Интерференция двух плоских волн.
И
нтенсивность:
И
нтенсивность
характеризует реакцию прибора на волну.
У
словия
интерференции.
(условия, при которых усреднение по времени интерференционного члена не даёт 0)
К
огерентность.
Способность интерферировать
1) Пространственная когерентность
Радиус когерентность - расстояние между лучами волнового фронта, при котором наблюдается интерференция.
2) Временная когерентность- длина цуга волны.
1
)Полосы
равного наклона .
2) Полосы равной толщины.
Интерференционная картина будет локализована на верхней поверхности клина.
Б – толщина клина. Условие max и min зависит от толщины.
Учёт когерентности излучения.
И
нтерференция
в прошедшем свете.
Если в отражённом свете max , то в прошедшем min.
Кольца Ньютона.
Воздушный зазор выполняет роль клина.
Кольца Ньютона –способ измерения кривизны поверхности.
Точность - полдлины волны (5*107 м)
Дифракция.
Называется совокупность явлений, наблюдаемая при распространении света в средах с резкими неоднородностями и связанных с отклонениями от законов геометрической оптике.
Дифракция Фраунгофера дифракция в параллельных лучах.
Дифракция Френеля в непараллельных лучах.
Нет принципиального отличия между интерференции и дифракции.
Интерференция- случай 2-х источников, дифракция- случай большого числа источников.
Интерференция и дифракция – явления, описывающие перераспределение светового потока в пр-ве в результате суперпозиции волн.