11.Интерференция света. Условие интерференционного максимума и минимума
Интерференция света — перераспределение интенсивности света в результате наложения(суперпозиции) нескольких световых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности. Её распределение называется интерференционной картиной.
Интерференция света в тонких плёнках
Интерференция
в тонкой плёнке. Альфа — угол падения,
бета — угол отражения, жёлтый луч
отстанет от оранжевого, они сводятся
глазом в один и интерферируют.
Получить
устойчивую интерференционную картину
для света от двух разделённых в
пространстве и независящих друг от
друга источников света не так легко,
как для источников волн
на воде.
Атомы испускают свет цугами
очень малой продолжительности, и
когерентность нарушается. Сравнительно
просто такую картину можно получить,
сделав так, чтобы интерферировали волны
одного и того же цуга.
Так, интерференция возникает при
разделении первоначального луча света
на два луча при его прохождении через
тонкую плёнку, например плёнку, наносимую
на поверхность линз у просветлённых
объективов.
Луч света, проходя через плёнку толщиной
,
отразится дважды — от внутренней и
наружной её поверхностей. Отражённые
лучи будут иметь постоянную разность
фаз, равную удвоенной толщине плёнки,
от чего лучи становятся когерентными
и будут интерферировать. Полное гашение
лучей произойдет при
,
где
—
длина
волны.
Если
нм,
то толщина плёнки равняется 550:4=137,5 нм.
Лучи соседних участков спектр по обе стороны от нм интерферируют не полностью и только ослабляются, отчего плёнка приобретает окраску. В приближении геометрической оптики, когда есть смысл говорить об оптической разности хода лучей, для двух лучей
—
условие
максимума;
—
условие
минимума,
где
k=0,1,2... и
—
оптическая
длина пути
первого и второго луча, соответственно.Явление
интерференции наблюдается в тонком
слое несмешивающихся жидкостей (керосина
или масла
на поверхности воды), в мыльных
пузырях,
бензине,
на крыльях бабочек,
в цветах
побежалости,
и т. д.
12
билет.
Интерференция — наложение волн, при
котором эти волны в одних точках
усиливают друг друга, а в других —
ослабляют друг друга, так, что интенсивность
результирующей волны не равна сумме
интенсивностей складывающихся волн
(I ≠ I1 + I2) Наблюдать интерференцию можно
только при наложении когерентных волн.
Когерентными называются волны, разность
фаз (ϕ2 – ϕ1) которых в точке наложения
не меняется с течением времени. Фаза
гармонической (монохроматической)
волны:
Для когерентных волн:
Чтобы волны были когерентны, необходимо:
ω1 = ω2. Разность хода этих волн:∆ = r1 –
r2 = d⋅x/L
Ширина интерференционной полосы: h =
λ⋅L/d.
13.Методы получения когерентных световых волн.Расчёт интерференционной картины от двух когерентных источников(вывод формулы)Ранее мы сказали, что получить когерентные волны невозможно. Поэтому предлагаются методы разделения волны на 2 или несколько.1.Метод Юнга- плоская волна(фронт волны-плоскость)попадает на экран .С 2-мя отверстиями волна разделяется на 2 сфеерические когерентные волны.2.метод Френеля-ОN и Оr располженны относительно друг другу с некоторым угловым сдвигом.3.Бипризма Френеля представляет собой 2призмы с очень малым углом при вершине, соединённой малым основанием.Свет,попадая на бипризму,преломляется в разные стророны и далее распространяется как от 2-х незавиимых источников.Расчёт интерференционной картины….
Учитыва,что
d<<l,можно
записать
Чередование светлых и тёмных полос наблюдается для монохромотичных волн.Для белого цвета,который представляет собой смесь этих цветов,белой будет только полоса ценрального максимума,максимумы м-го порядка будут предсавлять собой спектры.