Следовательно, интенсивность изменяется вдоль координаты х по закону по закону квадрата косинусов.

Ширина интерференционных полос и расстояние между ними зависят от длины волны . Только в центре картины, при , совпадут максимумы всех длин волн. По мере удаления от центра максимумы разных цветов смещаются относительно друг друга все больше и больше. Это приводит к смазыванию интерференционной картины. В монохроматическом свете число различимых полос интерференции заметно возрастает.

Измерив расстояние между полосами и зная и , можно по формуле (3.33) вычислить . Именно из опытов по интерференции света были впервые определены длины волн для световых лучей разного типа.

1.3. Способы получения когерентных источников света

Для получения когерентных световых волн с помощью обычных (нелазерных) источников применяют метод разделения света от одного источника на две или несколько систем волн. В каждой из них представлено излучение одних и тех же атомов источника, так что из-за общности происхождения эти системы волн когерентны между собой и интерферируют при наложении. Разделение света на когерентные системы волн можно осуществить, например, путем его отражения или преломления.

На рис. 3.7. показана принципиальная схема осуществления интерференции света по методу Юнга. Источником света служит ярко освещенная узкая щель в непрозрачной пластине . Свет от нее падает на вторую непрозрачную пластину , в которой имеются две одинаковые узкие щели и . В пространстве за пластиной распространяются две системы волн, интерференция которых наблюдается на экране . Интерференционная картина представляет собой параллельные чередующиеся светлые и темные полосы. Расстояние между щелями и должно быть велико по сравнению с шириной каждой щели.

Рисунок 3.7. Метод Юнга

Рисунок 3.8. Бизеркало Френеля

Оценим по формуле (3.33) ширину интерференционной полосы. Допустим, что расстояние между щелями и составляет 1 мм, а расстояние от щелей до экрана = 1 м. Тогда для красного света ( =0,6 мкм) получаем =0,6 мм. В синем свете ширина полосы будет порядка 0,4 мм. Таким путем впервые Юнг измерил длины световых волн.

На рис. 3.8 показана схема, называемая бизеркалом Френеля. Свет от точечного источника падает на два плоских зеркала А₁О и А₂О, расположенных перпендикулярно плоскости рисунка и соединенных по линии О. Угол между плоскостями зеркал очень мал. Свет от источника распространяется после отражения от зеркал в виде двух пучков с центрами в точках и , являющихся мнимыми изображениями источника в зеркалах. Эти пучки когерентны и дают на экране Э интерференционную картину (область ВС называется полем интерференции).

Схемы наблюдения интерференции света с помощью бипризмы Френеля (рис. 3.9) и билинзы Бийе (рис. 3.10) подобны схеме с бизеркалом. Бипризма состоит из двух одинаковых трехгранных призм, сложенных основаниями и изготовленных как одно целое. Преломляющие углы при левой и правой вершинах бипризмы очень малы (порядка долей градусов). Свет от источника преломляется в бипризме и распространяется за ней в виде двух систем волн, соответствующих когерентным мнимым источникам света и . Интерференция этих волн наблюдается в области их перекрытия ВС на экране Э.

Рисунок 3.9. Бипризма Френеля

Рисунк 3.10. Билинза Бийе

Билинза Бийе представляет собой две половины Л₁ и Л₂ собирающей линзы, разрезанной по диаметру. Обе половины линзы слегка раздвинуты, благодаря чему они дают два не совпадающих между собой действительных изображения и точечного источника света . Интерференция света от этих когерентных вторичных источников наблюдается на экране Э. Промежуток между частями Л₁ и Л₂ билинзы закрыт непрозрачной пластиной П.