Интерференция световых волн
31
Примеры интерференционных картин
Яркая расцветка на шее |
Расцветка |
и брюшке колибри. |
перьев павлина. |
Расщепление и рекомбинация волн видимого белого света и интерференция определенных длин волн как результат особого строения перьев.
32
Условия интерференции
Две рядом расположенные лампочки:
•независимое излучение э-м волн атомами спиралей лампочек,
•случайное изменение фазы в излучении, эмитированном каждой из лампочек.
•отсутствие постоянной разницы фаз между э-м волнами, эмитированными атомами лампочек.
• различная ориентация плоскостей поляризации э-м волн,
испущенных атомами лампочек.
Невозможность наблюдения человеческим глазом явления интерференции световых волн, испущенных лампочками.
33
Условия интерференции
Условия для наблюдения интерференции световых волн:
• источники света когерентны – между эмитированными ими волнами
света поддерживается постоянная разность фаз;
• источники монохроматические – эмитированные ими волны имеют
одинаковую длину волны;
угол между направлениями поляризации волн остается постоянным.
34
Явление интерференции
Интерференция
–результат суперпозиции (сложения) когерентных волн в одном и том же месте пространства и создания результирующей волны.
Суперпозиция двух волн может быть конструктивной или деструктивной.
Амплитуда результирующей волны |
Амплитуда результирующей волны |
в данном месте или в данный |
в данном месте или в данный |
момент времени превышает |
момент времени меньше, чем |
амплитуду каждой из складываемых |
амплитуда каждой из складываемых |
индивидуальных волн. |
индивидуальных волн. |
35
Явление интерференции
Волновое поле, созданное |
Волновое поле, созданное |
одиночным колеблющимся |
двумя колеблющимися |
точечным источником |
точечными источниками |
36
Дифракционная картина от одного источника
Принцип Гюйгенса: свет отклоняется от прямолинейной траектории и распространяется в различных направлениях (явление дифракции света).
(1678): Принцип Гюйгенса – геометрическое построение, основанное на использовании информации о форме и положении фронта волны в предыдущий момент времени для его построения в последующий момент времени.
Старый |
Новый |
Старый |
Новый |
фронт |
фронт |
фронт |
фронт |
волны |
волны |
волны |
волны |
Кристиан Гюйгенс,
голландский физик и астроном (1629-1695)
37
Дифракционная картина от одного источника
Дифракция – отклонение света от исходного направления распространения.
single.avi
38
Интерференционная картина от двух источников
Испускание одиночным протяженным источником света монохроматических волн в сторону препятствия
с двумя маленькими щелями, делящими исходную волну на две части – общий способ получения двух когерентных источников света.
39
Интерференционная картина от двух источников
1801: Томас Юнг – первая демонстрация интерференции световых волн от двух источников
(эксперимент Юнга с двумя щелями).
Барьер
Экран
Интерференционная картина, полученная от двух параллельных щелей - яркие и темные параллельные полосы.
Яркая полоса
– конструктивная интерференция.
Темная полоса
– деструктивная интерференция.
Интерференционная картина - результат комбинации (суперпозиции, наложения) э-м полей взаимодействующих световых
волн. 40