2 . Интерференция света

Свет есть электромагнитная волна, поэтому

для света характерно явление интерференции.

Когерентными волнами для света являются

волны от одного источника света. Это можно

получить, например, если свет от одного источника

проходит через экран, имеющий два небольших

отверстия. Волны, выходящие из этих отверстий,

будут когерентными, т.е. интерферировать.

Интерференционная картина, создаваемая монохроматическим светом на экране, представляет собой сочетание светлых и темных полос. Светлая полоса – это цвет данного монохроматического света. В центре, где ∆=0 – белая полоса; ∆= - черная полоса; ∆=λ – светлая и т.д.

Т.е. усиление и ослабление колебаний идут в соответствии с их уравнениями. Если свет белый, а нехроматический, то светлые полосы будут радужными (всех цветов).

3. Интерференция в природе

Интерференция проявляется в природе, например, перламутровая окраска крылышек насекомых и перьев птиц, окраска нефтяных пятен на воде, а также на пленке мыльных пузырей, тонкие листочки слюды, у многих насекомых и птиц имеются тонкие прозрачные чешуйки, которые вызывают интерференцию – это так называемая интерференция на тонкой пленке.

4. Интерференция на тонкой пленке

Пусть на тонкую пленку толщиной d падает луч 1, который претерпевает преломление, отражение, еще раз преломление и выходит под тем же углом, под каким падает. В точку С падает другой луч и, отражаясь, интерферирует с лучом 1.

1 2

А С

d

В

∆=2d ;

∆ - разность хода;

λ – длина волны;

α – угол падения (отражения).

В соответствии с исходными формулами на пленке происходит или затемнение или просветление.

Интерферометр

Интерференционная картина очень чувствительна к изменениям разности хода лучей. Это используется в интерферометрах для измерения малых длин и углов, в частности для измерения длины волны света. В промышленности интерферометр используется для контроля качества шлифовальной поверхности. В науке большое значение имел интерферометр Майкельсона, который доказал, что скорость света не зависит от скорости движения источника света.

5. Дифракция волн и света

Это явление отклонения волны от прямолинейного распространения.

Дифракция проявляется в огибании волной препятствия или щели (отверстия), кроме того она происходит при рассеивании световой волны на дисперсных (мелких) включениях в среде (например, капельки воды).

Р

(1)

ассмотрим дифракцию на примере отклонения

в

(1)

олны от препятствия. Пусть S – источник света,

если препятствие больше по размерам длины волны,

то волна идет прямолинейно (1), но если препятствие

п

S

о размерам соизмеримо с длиной волны, то

п

S

роисходит огибание волной препятствия под

к

(3)

аким-то углом α, где α – угол дифракции (2).

Е

(2)

(3)

сли размер препятствия достаточно мал,

т о волна полностью его огибает (3).

S

(1)

S

S

S

S

S

S

Дифракция также происходит, если предмет-препятствие достаточно далеко удален от источника волны, то при дифракции выполняется принцип Гюйгенса: каждая точка пространства, до которой доходит волна, становится источником вторичной волны.

1 2 3

На рисунке стрелками показаны вторичныеволны, возникающие в щели, где крайниеволны дают отклонения дифракционного луча.