29. Когерентность. Длина когерентности

П ри рассмотрении интерференции мы предполагали, что распространяющиеся от источников волны являются строго монохроматическими. Если же свет испускается реальным источником, то за время измерения (усреднения) колебания могут случайно обрываться или может происходить хаотическое изменение их фазы.

Необходимое условие существования интерференции: за время наблюдения разность фаз складываемых колебаний должна сохранять свое значение. Если для двух колебаний выполняется условие: , то такие колебания

называют когерентными. В общем случае, когерентностью называют согласованное протекание во времени и в пространстве нескольких колебательных или волновых процессов, проявляющееся при их сложении. Степень согласованности процессов может быть различной – пространственной и временной.

Временная когерентность характеризует сохранение взаимной когерентности при временном отставании одного из таких лучей по отношению к другому. Мерой времен.когерентности служит время когерентности – max возможное время отставания одного луча по отнош.к другому, при кот.их взаимная когерентность ещё сохраняется.

Пространственная когерентность характеризует наличие взаимной когерентности двух световых пучков, взятых из различн.точек сечения волны. Мерой служит диаметр когерентности – наибольший диаметр круга, при кот.любые два пучка, исход.из различных точек внутри этого круга, ещё остаются взаимно когерентными.

Если волна распространяется в однородной среде, то фаза колебаний в определенной точке пространства сохраняется только в течении времени когерентности . За время когерентности волна распространяется в вакууме на расстояние = , называемое длиной когерентности ( длиной цуга) – расстояние, при прохождении которого две или несколько волн утрачивают когерентность.

30. Интерференция плоских волн условия возникновения интерференционного максимума и минимума.

Интерференция волн - сложение в пространстве двух или нескольких волн, при котором в разных точках пространства получается усиление или ослабление амплитуды результирующей волны.

Сложение электромагнитных волн - суперпозиция волн, распространяющихся в одном направлении (биения, стоячие волны). Под интерференцией рассматривается

исследование или наблюдение не по распределению амплитуды Е, а по распределению энергии, причем усредненному по времени. Поэтому под интерференцией света (или э/м волн) часто понимают пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких волн.

Величина , называемая разностью хода, имеет важнейшее значение: от неё зависит, какой результат сложения приходящих волн мы увидим в т.С.

Условие максимума.

При наложении когерентных волн колебания в данной точке будут иметь max амплитуду, если разность хода равна целому числу длин волн:

, где m=0, 1, 2, …

Условие минимума.

Когерентные волны, складываясь, гасят друг друга, если разность хода равна полуцелому числу длин волн:

, где m=0, 1, 2, …