Subiecte codificator UTILIZARE: interferența luminii.
Într-o piesă anterioară, dedicată principiului Huygens, am vorbit despre faptul că imaginea de ansamblu este creată prin suprapunerea procesului val de valuri secundare. Dar ce înseamnă - „superpoziției“? Care este fizic concret suprapunerea undelor de sens? Ce se întâmplă, în general, atunci când în spațiu, în același timp, aplică câteva valuri? Aceste probleme și este dedicat hârtie.
Acum vom lua în considerare interacțiunea dintre cele două valuri. procese val Natura nu este important - poate fi unde mecanice într-un mediu elastic sau unde electromagnetice (de exemplu, lumina) într-un mediu transparent sau în vid.
Experiența arată că valurile sunt adăugate unul de altul, în sensul următor.
Principiul superpoziției. Dacă cele două valuri sunt suprapuse pe reciproc, într-o anumită regiune a spațiului, ele dau naștere la un nou proces de val. Valoarea valorilor fluctuante în orice punct în domeniu este suma cantităților oscilante respective în fiecare dintre valuri separat.
De exemplu, după aplicarea a două valuri mecanice particule care se deplasează în mediu elastic este suma deplasărilor generate în mod individual de către fiecare val. La aplicarea a două unde electromagnetice ale câmpului electric într-un punct dat este suma intensitate în fiecare val (și la fel pentru câmpul magnetic).
Desigur, principiul superpoziției este valabil nu numai pentru cele două, dar, în general, pentru orice număr de valuri care se suprapun. Oscilația rezultantă la un anumit punct este întotdeauna egal cu suma oscilațiilor produse de fiecare val separat.
Noi ne limităm la suprapunerea a două valuri de amplitudine egală și frecvență. Acest caz este cel mai adesea găsit în fizică și, în special, în optica.
Se pare că amplitudinea oscilațiilor rezultate afectează în mare măsură diferența de fază predominante oscilații. În funcție de diferența de fază la un anumit punct, două valuri de ambele pot consolida reciproc și complet stinge!
De exemplu, să presupunem că la un moment dat în faza de oscilație a undei suprapuse coincid (fig. 1).
Fig. 1. Faza Wave: fluctuații de câștig
Vedem că maximele valurilor roșii ajung exact pe valurile albastre ale maximele, minimele roșu val - minime albastre (în partea stângă a figurii 1.). Adăugați în fază, roșu și valurile albastre se potențează reciproc, producând amplitudinea dublat de oscilație (dreapta în Fig. 1).
Acum muta sinusoidei albastru în raport cu jumătate roșie a lungimii de undă. Apoi, vârfurile de undă albastre va coincide cu minimele roșu și invers - (. Figura 2 pe stânga) minimele de undă albastre coincid cu vârfurile de roșu.
Fig. 2. Valuri în antifază: amortizarea vibrațiilor
Vibrațiile generate de aceste valuri va avea loc, așa cum se spune, în opusul - diferența de fază de oscilații devine egală. Oscilația rezultată va fi egală cu zero, adică. E. Roșu și lungimea de undă albastru pur și simplu se anulează reciproc (Fig. 2 dreapta).
Să presupunem că există două surse punctiforme care creează valuri în zona înconjurătoare. Noi credem că aceste surse sunt compatibile unele cu altele, în sensul următor.
Coerența. Două surse sunt numite coerente dacă au aceeași frecvență constantă și, nu în funcție de diferența de fază de timp. Valurile generate de astfel de surse, de asemenea, numit coerent.
Deci, considerăm că cele două surse coerente și. Pentru simplificare, presupunem că sursele emit valuri de aceeași amplitudine, și diferența de fază dintre sursele este egal cu zero. În general, aceste surse sunt „replici“ reciproc (în optică, de exemplu, sursa este imaginea sursă în orice sistem optic).
Impunerea unor valuri emise de aceste surse, există un anumit punct. În general vorbind, amplitudinile acestor valuri la un punct nu este egal între ele - de fapt, după cum ne amintim, amplitudinea undei sferice este invers proporțională cu distanța până la sursă și la distanțe diferite și amplitudini vin valurile vor fi diferite. Dar, în multe cazuri, punctul este situat destul de departe de sursa - la o distanță mult mai mare decât distanța dintre sursele ei înșiși. În această situație, diferența de distanță și nu conduce la o diferență semnificativă în amplitudinile undelor de intrare. Prin urmare, putem presupune că amplitudinile undelor la fel, de asemenea.
Cu toate acestea, amploarea. numit diferența cale. Este esențial. Din ea în termenii cei mai fermi care depinde de ceea ce rezultatul de a adăuga valurile de intrare putem vedea punctul.
