9. Интерференция волн, излучаемых двумя точечными источниками.

Интерференция - явление перераспределения ЭМВ в пространстве при наложении волн от когерентных источников.

Необходимые условия: когерентность источников и монохромность волн

Опыт Юнга:

, где S₁ и S₂ - оптические пути в средах 1 и 2

Т.к (1)

 Свет от источника S, прошедший через узкую щель в экране А, падет на экран В с двумя щелями S1 и S2, расположенными достаточно близко друг к другу на расстоянии d. Эти щели являются когерентными источниками света. Интерференция наблюдается в области, в которой перекрываются волны от этих источников (поле интерференции). На экране мы видим чередование полос с максимумом и минимумом интенсивности света.

На экране светлые полосы соответствуют точкам, в которых фазы волн одинаковы, а тёмные - точкам, в которых фазы волн противоположны.

Ширина интерференционной картины:

Чтобы увидеть интерференционную картину - d << l

Существует формула, по которой можно рассчитать, в каком месте экрана будет светлая, а в каком тёмная полоса:

=> (2)():

Разность координат соседних max или min даст ширину интерференционной полосы:

10. Основные свойства света.

11. Явление интерференции световых волн.

Интерференция - явление перераспределения ЭМВ в пространстве при наложении волн от когерентных источников.

Необходимые условия: когерентность источников и монохромность волн.

Интенсивность света (2)

Если разность фаз возбуждаемых волнами постоянна во времени, то волны когерентны.

Если волны не когерентны, разность фаз хаотична:

Естественные источники испускают не когерентный свет, т.к. отдельные атомы испускают цуги волн длиной 10^-8с, а начало фазы нового цуга не связано с фазой предыдущего, т.е. фазы рез.волн - хаотичны.

, где S₁ и S₂ - оптические пути в средах 1 и 2

Т.к (1)

12. Когерентность. (лекция 4)

Когерентность – согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов. Существует пространственная и временная когерентность.

Временная когерентность связана с неидеальностью понятия монохроматической волны. Всякая реальная монохроматическая волна образована наложением всевозможных частот, заключенных в более или менее узком, но конечном интервале частот Δw.

Пусть волна описывается выражением: .

Изменение частоты в интервале Δw для такой волны можно представить либо изменением w, либо изменением фазы α(t).

1. Фазовый подход w₁ = w₂; α(t)

Время, в течение которого случайное изменение фазы волны достигает значения Pi называется временем когерентности. За это время колебание как бы «забывает» свою первоначальную фазу и становится некогерентным по отношению к самому себе.

Расстояние, на которое перемещается волна за время когерентности, называется длиной когерентности. Для наблюдения интерференции необходимо, чтобы разность хода была меньше длины когерентности. Это условие ограничивает число видимых полос.

2. Частотный подход w₁ != w₂

Пространственная когерентность.

Понятие волновой поверхности тоже неидеально. При движении по волновой поверхности перпендикулярно напрявлению распространения луча обнаруживаются участки с отличной фазой. Временная когерентность по Δw связана с изменением модуля |k̅|, а пространственная с изменением напрвления k̅. ПК связана с размерами источника, т.к. разные участки источника излучают по-разному.

, где ϕ – угловой размер источника, d – расстояние между щелями, d ~ ρ_ког

Радиус когерентности – расстояние, при смещении на которое вдоль волновой поверхности случайное изменение фазы достигает значения Pi.