Интерференция.

Сложение когерентных волн. Когерентные волны – волны с одинаковой длиной волны и постоянной во времени фаз.

Если в среде несколько источников питания, то исходящие от них волны распространяются независимо друг от друга и после взаимного пересечения расходятся.

В местах пересечения волн колебания среды, вызванные каждой из волн складываются друг с другом. Результат сложения (результирующая волна) зависит от соотношения фаз, периодов, и амплитуд складывающихся волн. Интерес представляет случай сложения двух или нескольких волн имеющих постоянную разность фаз и одинаковые чистоты. Такие волны называются когерентными.

Результатом интерференции является ослабление или усиление результирующей волны.

Дифракция.

Дифракция – это огибание световой вол Дифракция света явление непрямолинейности распространения света вблизи преграды (огибание лучом преграды), а получающаяся при этом картина называется дифракционной. Дифракция отчетливо обнаруживается, если размеры препятствий соизмеримы с длиной световой волны (порядка 1 мкм). Дифракция подтверждает волновые свойства света и объясняется на основе принципа Гюйгенса-Френеля. На преградах образуются вторичные источники когерентных световых волн, а вследствие их интерференции – максимумы и минимумы.

Свет от источникаSпопадает на экран А через отверстие ав в непрозрачном экране В (рис.73).

Рисунок 73.

Из-за когерентности волны 1 и 2, 3 и 4 будут интерферировать. В зависимости от разности хода лучей на экране А в точках с и dвозникнут максимумы или минимумы.

Дифракция ограничивает разрешающую способность оптических приборов – способность получать раздельно изображения мелких предметов расположенных близко друг от друга.

Условия интерференционного максимума и минимума.

Рисунок 74.

Условие максимума:

. Если в разности хода лучей укладывается четное число полуволн или целое число длин волн.

Условия минимума:

. Нечетное число длин полуволн.

Поляризация.

Свет, излучаемый отдельным атомом, представляет собой электромагнитную волну, т.е. совокупность двух поперечных взаимно перпендикулярных волн – электрической (образованной колебанием вектора напряженности электрического поля) и магнитной (образованной колебанием вектора напряженности магнитного поля), идущих вдоль одной прямой называемой световым лучом.

Луч, у которого электрические колебания совершаются в одной плоскости, называется поляризованным лучом. Очевидно, что магнитные колебания совершаются в другой (перпендикулярной) плоскости.

Таким образом свет, излучаемый отдельным атомом является поляризованным.

На практике мы никогда не встречаемся со светом, излучаемым одним отдельным атомом, поскольку всякий источник света состоит из множества атомов, излучающих беспорядочно световые волны со всевозможными ориентациями плоскости колебаний.

Таким образом, естественный свет не является поляризованным.

Однако, его можно поляризовать, например пропусканием через анизотропные кристаллы. При прохождении света через такие кристаллы складываются такие условия, при которых колебания вектора напряженности электрического поля могут совершаться только в одной определенной плоскости, все же остальные колебания, распространяющиеся в других плоскостях, будут затухать (рис.75).

К природным кристаллам поляризующим свет относится турмалин.

.

Рисунок 75.

Естественный луч, прошедший через пластину турмалина, вырезанную параллельно оптической оси кристалла, полностью поляризуется.