9.Сложение волн и колебаний. Интерфереционное слагаемое, определяющее отклонение от принципа суперпозиции.

Интерференция-общее свойство воли каждой природы.

(1)

А1, А2-амплитуды, φ1, φ2-фазовые сдвиги, связанные с изменением пути, пройденного волнами.

Для сложения колебаний используют метод векторных диаграмм

Результирующее колебание-монохраматическое колебание той, же частоты ω, но с другой амплитудой и начальной фазой.

Е=Е1+Е2=Аsin(ωt+φ)(2)

(3)

Интенсивность волны пропорционально квадрату волны

(4)

-интерференционное слагаемое, опр.отклонение от принципа суперпозиции I=I1+I2

Устойчивая во времени интерференционная картина может наблюдаться только при сложении когерентных волн. Когерентные волны- это волны, одинак.частотами и имеющие постоянную разность фаз, в которой колебания происходят в одинаковых плоскостях. Когерентные световые волны можно получить от обычных источников.

Интерференция- сложение когерентных волн, при которых в различных точках пространства наблюдается усиление или ослабление амплитуды результирующей волны.

10. Когерентные волны. Каким образом можно получить когерентные источники света? Методы создания когерентных источников света и получения интерференционных картин.Когерентными называют источники, испускающие колебания в одинаковых фазах или с постоянной разностью фаз. Когерентность волн бывает временной и пространственной.

Временная когерентность - согласованность волн, которая заключается в том, что разность фаз остается неизменной с течением времени для любой точки пространства.

Пространственная когерентность - согласованность волн, которая заключается в том, что разность фаз остается постоянной в разных точках волновой поверхности.Методы получения когерентных волн.Для получения когерентных световых волн с помощью обычных (нелазерных) источников применяют метод разделения света от одного источника на две или нескольких систем волн (световых пучков). В каждой из них представлено излучение одних и тех же атомов источника, так что эти волны когерентны между собой и интерферируют при наложении.Разделение света на когерентные пучки можно осуществить с помощью экранов и щелей, зеркал и преломляющих тел. Рассмотрим некоторые из этих методов.

1. Метод Юнга

Источником света служит ярко освещенная щель S, от которой световая волна падает на две узкие щели S1 и S2, параллельные щели S.Таким образом, щели S1 и S2 играют роль когерентных источников. На экране Э (область ВС) наблюдается интерференционная картина в виде чередующихся светлых и темных полос.

2. Бипризма Френеля.

Она состоит из двух одинаковых сложенных основаниями призм. Свет от источника S преломляется в обеих призмах, в результате чего за призмой распространяются лучи, как бы исходящие от мнимых источников S1 и S2, являющихся когерентными. Таким образом, на экране Э (область ВС) наблюдается интерференционная картина.

3.Зеркала Френеля. Свет от источника S (рис. 246) падает расходящимся пучком на два плоских зеркала А1О и А2О, расположенных относительно друг друга под углом, лишь немного отличающимся от 180° (угол j мал). Используя правила построения изображения в плоских зеркалах, можно показать, что и источник, и его изображения S1 и S2 (угловое расстояние между которыми равно 2j) лежат на одной и той же окружности радиуса r с центром в О (точка соприкосновения зеркал).

Световые пучки, отразившиеся от обоих зеркал, можно считать выходящими из мнимых источников S1 и S2, являющихся мнимыми изображениями S в зеркалах.Мнимые источники S1 и S2 взаимно когерентны, и исходящие из них световые пучки, встречаясь друг с другом, интерферируют в области взаимного перекрывания (на рис. 246 она заштрихована). Можно показать, что максимальный угол расхождения перекрывающихся пучков не может быть больше 2j. Интерференционная картина наблюдается на экране (Э), защищенном от прямого попадания света заслонкой (3).