Щели
Интерференционная картина от двух источников
S1
S2 |
Светлая |
|
полоса |
||
|
Экран
Конструктивная интерференция в точке P в результате наложения волн.
Темная
Светлая полоса полоса
Конструктивная Деструктивная интерференция в точке Q. интерференция в точке R
- верхняя волна достигает этой точки со сдвигом на полволны по сравнению с нижней волной.
41
Интерференционная картина от двух источников
Постоянная ширина щелей |
Постоянное расстояние между щелями |
b1000.avi |
strips.avi |
42
Интерференционная картина от двух источников
Экран
Разность хода r2 r1 d sin , если |
L d |
|
|
|
(r2 |
r1). |
43
Интерференционная картина от двух источников
Условие конструктивной интерференции (максимумов):
=d sin макс= mλ (m = 0, ±1, ±2, …).
Условие деструктивной интерференции (минимумов):
=d sin мин= (m+1/2)λ |
(m = 0, ±1, ±2, …). |
||
Положение полос на экране: |
(L >> d d >> λ) |
||
|
|
|
|
OPQ: |
y = L tan L sin |
Максимумы: |
yмакс = (λL / d) m |
Минимумы: |
yмин = (λL / d)(m+1/2) |
Экран
(m = 0, ±1, ±2, …).
(m = 0, ±1, ±2, …).
Эксперимент Юнга: возможность измерения |
|
длины волн света. |
44 |
Распределение интенсивности на интерференционной картине
Испускание двумя когерентными источниками двух э-м волн с
одинаковыми круговыми частотами и постоянной разностью фаз .
Результирующая напряженность электрического поля в точке P на экране - результат суперпозиции
E1 E0 sin t и E2 E0 sin( t )
Волны вблизи щелей в фазе.
Зависимость разности фаз в точке P от разности хода = r2 - r1 = d sin .
Если = λ, то = 2 .
|
|
|
|
2 |
|
2 |
d sin |
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
||||
45
Распределение интенсивности на интерференционной картине
Результирующее электрическое поле в точке P
EP E1 E2 E0 sin t sin( t )
|
A B |
||
sin A sin B 2sin |
|
|
|
2 |
|||
|
|
||
|
A |
B |
A t |
B t |
|
cos |
|
|
|
||
|
|
||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
||
EP 2E0 cos |
2 |
sin |
2 |
|
||
|
|
|
|
|
||
Результирующее электрическое поле в точке P:
•одинаковая частота с частотами складываемых полей;
•амплитуда в ×2 cos( / 2) раз большая, чем у каждого из полей.
Мгновенное значение интенсивности света в точке P
2 |
2 |
2 |
|
|
2 |
|
t |
|
||
I EP |
4E0 |
cos |
|
2 |
sin |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
46
Распределение интенсивности на интерференционной картине
Измерение большинством светоизмерительных инструментов усредненного во времени значения интенсивности света.
Усредненное во времени значение sin |
2 |
|
t |
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
2 |
|||
|
|
|
|
|
|
||
Усредненная во времени интенсивность света на экране
I Iмакс cos |
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Iмакс - максимальная интенсивность света на экране.
47
Распределение интенсивности на интерференционной картине
2 |
2 |
|
I I |
|
cos |
2 |
|
d sin |
|
|
|
d sin |
макс |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||
Для малых |
sin y/ |
I Iмакс cos |
2 |
d |
|
|
|
|
L |
y |
|||
L |
|
|
|
|
|
|
48
Интерференция в тонких пленках
Интерференционные эффекты на поверхности тонких пленок масла на воде или тонкого мыльного
пузыря.
49
Изменение фазы в результате отражения
Изменение фазы э-м волны на 180
при отражении от среды с более высоким показателем преломления, чем у среды, в которой волна распространяется.
Аналогия между отраженными световыми волнами и распространением
продольной волны вдоль растянутого резинового шнура:
Изменение фазы на 180 |
Изменения фазы не происходит |
n2 |
Неподвижное |
|
|
n1>n2 |
|
|
закрепление |
50