Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпоры по физике.doc
Скачиваний:
17
Добавлен:
15.04.2019
Размер:
1.9 Mб
Скачать

2. Расчет интерф. Картины.

Для наблюдения интерференционной картины создаются специальные условия путем разделения световой волны, излучаемой одним источником на две части, которые после прохождения различных оптических путей накладываются друг на друга и только после этого наблюдается интерференция.

Пусть 2 когерентные волны, возбужденные точечными источниками, колеблются с одинаковой амплитудой А, частотой  и постоянной разность фаз.

где r1, r2 - расстояние от источника до рассматриваемой точки, - волновое число,1,2 - начальные фазы волн.

Амплитуда результирующей волны:

А2 = А12 + А22 + 2А1А2cos() =

2·{ + + cos [k(r1-r2) - ()

Поскольку для когерентных источников () = const, то результат интерференции2 волн зависит от величины (r1-r2) – разности хода.

Интенсивность волны I пропорциональна квадрату амплитуды А, а так как волны поперечны, то cos(φ2- φ1) имеет постоянное во времени, но для каждой точки пространства свое, значение. Тогда можно переписать:

I=I1+I2+2

В точках пространства, где cos(φ2- φ1)>0, суммарная интенсивность I>I1+I2 и наоборот, где cos(φ2- φ1)<0, I<I1+I2. Следовательно, при наложении двух когерентных световых волн в одних мессах возникают максимумы, а в других — минимумы светового потока. Это и есть интерференция света.

Интерференционный максимум и минимум.

Интерференционные максимумы получаются на тех участках пространства, к которым складывающиеся волны пришли в однородной среде с разностью хода l2 - l1 = δ(или ∆), определяемой условием: δ = 2k = k·λ, где k – целое число(т. е. равно четному числу половинок длин волн или целому числу длин волн). Условие интерференционного минимума: δ = (2k + 1) , т. е. δ равно нечетному числу половинок длин волн.

Т. е. в точках, где k(r1-r2)-(φ1-φ2)=(2m+1)π наблюдается интерференционный максимум, а амплитуда результирующего колебания:

Из условия (r1-r2)=const, следовательно, уравнение есть уравнением гиперболы с фокусами в точках S1 и S2.

Геометрическое место точек, в которых имеет место усиление или ослабление результирующий колебаний представляет собою гиперболы (семейство гипербол), отвечающих условию (φ12)=0

3. Дифракция света

Дифракция волн – это явление огибания волнами краев неоднородностей на пути волн. Дифракция появляется в случаях, когда размеры неоднородностей соизмеримы с длиной волны. Но если дифракция не появляется, то это не значит, что она отсутствует вообще – она происходит на больших расстояниях от неоднородности.

4. Принцип Гюйгенса – Френеля.

Явление дифракции объясняется на основе прин­ципа Гюйгенса,что каждая точка, до которой доходит волна является источником вторичных волн, а огибающие этих вторичных волн определяет положение волнового фронта в следующий момент времени. Вторичные волны, испускаемые фронтом волны, по определению обла­дают одинаковой начальной фазой, и поэтому будут интерферировать, тогда, непрерывно расши­ряющийся фронт распространяющейся волны является результатом интерференции вторичных волн, которые образуются на предшествующем фронте. Интенсивность света в любой точке фронта волны - это сумма амплитуд всех вторичных волн, пришедших в рассматриваемую точку. Для такого суммирования обычно используют операцию интегрирования, но Френель предложил эффективный способ расчета освещен­ности в любой точке пространства, который называется методом зон Френеля.