Volnovaya_optika / 7,8,9 Интерференция света / 7.Инт-ция.Усл-ия макс.и мин.Презентация Microsoft Office PowerPoint
.ppt1 |
Суперпозиция 2-х волн одинаковой частоты и |
|
|||||||||||||
. |
|
одинакового направления колебаний, |
|
||||||||||||
|
распространяющихся в однородной среде. |
|
|||||||||||||
r |
|
Р |
От источникаS1 |
в точку Р приходят |
|
||||||||||
1 |
|
колебания : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
S1 |
|
|
|
|
|
|
) a cos( t ) |
|
|||||||
|
|
a |
cos( t kr |
|
|||||||||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
|
r2 |
|
От источникаS |
в точку Р приходят |
|
||||||||||
|
|
колебания : |
2 |
|
|
2 ) a2 cos( t 2 ) |
|
||||||||
|
|
|
2 |
a2 cos( t kr2 |
|
||||||||||
S2 |
|
|
Результирующее колебание в точке Р: |
|
|||||||||||
|
|
|
1 |
2 |
a cos( t ) |
|
|
, |
|
|
|||||
|
|
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a1 sin 1 |
a2 sin 2 |
|
|
|
|
a2 a |
2 a2 |
2a a |
cos( |
) |
tg |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
1 |
2 |
1 |
2 |
|
1 |
2 |
|
|
a1 cos 1 |
a2 cos 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 , I2 , I - Интенсивность колебаний, приходящих в точку Р от 1-го
и 2-го источника, и результирующая интенсивность
колебаний соответственно.
I1a12
I2 a22 |
I I |
1 |
I |
2 |
2 |
I I |
2 |
cos( |
|
2 |
) |
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
I a2
I I1 I2 2 I1I2 cos( 1 2 )
Интерференционный член
Волны одинаковой частоты и одинакового направления колебаний называются когерентными, если
разность |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2 const. |
|
|
фаз |
|
|
|
колебаний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Явление суперпозиции когерентных волн называется
интерференцией волн.
2Проблема когерентности в волновой оптике:
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В естественной световой волне колебания |
|
|
|||
|
|
|
разных |
направлений и частот |
|
|
||
|
|
|
представлены с равной вероятностью. |
|
||||
|
|
|
Это связано с тем, что: |
|
||||
|
|
|
1)излучение света атомом носит случайный |
|
||||
|
|
|
характер; |
|
|
|
|
|
|
|
2) |
излучение света не монохроматическое; |
|
||||
|
|
3) |
длительность спонтанного излучения |
|
||||
|
|
|
порядка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 наносекунд; |
|
|||
|
|
4) |
одновременно свет излучается большим |
|
||||
|
|
числом атомов.
|
Решение: |
|
|
|
Использование одного |
|
|
|
монохроматического источника |
|
1 2 |
|
малых размеров для |
|
|
|
|
||
|
формирования 2-х |
|
|
|
монохроматических когерентных |
|
|
|
|
|
|
|
волн. |
|
|
3
.
Связь оптической разности хода лучей и разности фаз колебаний
T |
Длина волны в |
|
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
||||||
0 |
Tc |
среде. |
0 |
c |
n |
|
n |
, |
|
Длина волны в |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вакууме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разность фаз колебаний |
|
|
|
|
|
|
|
( kr |
) ( kr |
|
) k(r r ) |
2 (r r ) |
|||
1 |
2 |
|
|
1 1 |
|
2 |
2 |
2 1 |
2 1 |
2 n(r r ) 2 |
|
|
|
|
|||||
0 |
|
2 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2 2 0
I I1 I2 2 |
I1I2 cos( 1 2 ) |
|
1 2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
0 |
Условие |
|
|
Условие |
|
||
максимумов: |
|
минимумов: |
|
|||
cos( 1 |
2 ) 1 |
|
cos( 1 2 ) 1 |
|||
|
2 |
2m |
m 0,1, 2,3,... |
1 2 (2m 1) |
||
1 |
|
|
|
|
||
2m 0 |
|
(2m 1) |
0 |
|||
|
|
|
2 |
|
|
2 |
Есл I1 I2 I 4I1 |
|
|
|
|
|
|
|
Есл I1 I2 I 0 |
и |
|
Не когерентные |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
источники:cos( ) 0 I I |
1 |
I |
2 |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|