Вывод по ответу
Экспериментально полученное значение величины _____________,
(полное название)
равное _________________, совпадает (не совпадает) с табличным (теоре-
(число, единица измерения)
тическим) значением данной величины, равным ________________.
(число, единица измерения)
Интерференция света Краткие теоретические сведения Природа света
Электромагнитные
волны –
переменные электрические и магнитные
поля, распространяющиеся в пространстве
со скоростью
м/с. Колебания напряженностей электрического
и магнитного
полей в световой волне (рис. 1.1) происходят
во взаимно перпендикулярных плоскостях.
Вектор скорости распространения волны
перпендикулярен
направлениям колебаний векторов
и
,
т. е. электромагнитные волны являются
поперечными.
В электромагнитной волне векторы
и
образуют
правую тройку векторов.
Видимый свет – область спектра электромагнитных колебаний с длинами волн в диапазоне от 400 до 760 нм, непосредственно воспринимаемая человеческим глазом.
Для простоты будем рассматривать монохроматические плоские волны, в которых изменения колебания напряженностей электрического и магнитного полей происходят по гармоническому закону:
где
,
– значения напряженностей электрического
и магнитного полей;
–
максимальные (амплитудные) значения
напряженностей полей;
– циклическая частота колебаний;
– волновое число;
– длина волны;
– начальная фаза колебаний.
Колебания напряженностей электрического и магнитного полей в световой волне происходят с одинаковой частотой и совпадают по фазе, т. е. напряженности полей одновременно достигают максимальных и нулевых значений. Между мгновенными значениями напряженностей электрического и магнитного полей существует связь, выражаемая (для вакуума) соотношением
где
и
– электрическая и магнитная постоянные
соответственно.
При рассмотрении многих оптических явлений часто ведут речь только об электрической компоненте электромагнитной волны, так как влияние магнитного поля на оптические свойства среды, в которой распространяется свет, незначительно. Поэтому вектор называют световым вектором.
Сложение световых волн. Интерференция
В обычных условиях в пространстве одновременно распространяется бесчисленное множество световых волн от различных источников и волн, отраженных или рассеянных поверхностями различных предметов. Известно, что эти световые волны являются независимыми друг от друга. Интенсивность света, идущего от нескольких обычных источников света, равна сумме интенсивностей света, идущих от каждого источника (свойство аддитивности).
Однако при создании определенных условий наложение световых волн, идущих от разных источников, может привести к существенному перераспределению интенсивности света в пространстве, и вместо обычного светового пятна будет наблюдаться совокупность темных и светлых пятен. Такое перераспределение света носит название интерференционной картины.
Для возникновения такой картины световые волны (а значит, и источники света) должны обладать определенными свойствами. Чтобы волны при наложении могли усиливать или ослаблять друг друга, они должны быть когерентными.
Когерентность световых волн – взаимная согласованность протекания во времени световых колебаний в разных точках пространства и времени, имеющая место при их одинаковой частоте.
Интерференция света – явление наложения когерентных световых волн, при котором наблюдается пространственное перераспределение интенсивности света (интерференционная картина) в виде чередующихся светлых и темных полос, вследствие нарушения принципа сложения интенсивностей по числу источников света.