
- •7. Волновая оптика
- •1. Природа света
- •7.1. Элементы геометрической оптики
- •7.1.1. Принцип Гюйгенса
- •7.1.2. Закон отражения
- •7.1.3. Закон преломления
- •7.1.4. Полное внутреннее отражение
- •7.2. Интерференция волн
- •7.2.1. Роль векторов и
- •7.3. Условия максимума и минимума интерференции
- •2. Условие минимума.
2. Условие минимума.
Если разность фаз складываемых волн равна нечетному числу
= (2m + 1) ,
где m = 0, 1, 2, ... , то амплитуда будет минимальной,
т.е.
(7.28)
или
Е0 = Е01 Е02. (7.29)
Следовательно, амплитуды волн вычитаются, а при Е01 = Е02 результирующая амплитуда равна нулю.Результирующая интенсивность минимальна при: Jmin = 0. (7.30)
Используя формулу (7.23), получаем условие минимума для оптической разности хода , т. е.
min
= (2m
+ 1)
=
,
(7.31)
min
= (2m
+ 1).
(7.32)
Вывод: Оптическая разность хода равна нечетному числу полуволн.
Таким образом, только когерентные световые волны дают устойчивую во времени интерференционную картину.
При этом результирующая интенсивность изменяется по закону
J
= J1
+J2
+2,
(7.33)
так как J E2.
Однако все естественные источники света некогерентны.
Приемники их излучения (глаз, термоэлементы, болометры и др.) воспринимают только среднюю освещенность. В этом случае среднее по времени значение cos[k(r2 r1)] = 0, поэтому происходит простое сложение интенсивностей света, т. е. J = J1 + J2.
Следовательно, некогерентные источники при сложении их излучения не дают интерференционной картины.
Вывод: В результате интерференции света на экране наблюдается чередование максимумов и минимумов. При этом происходит перераспределение энергии световых волн между соседними областями пространства и выполняется закон сохранения энергии.