Două model de interferență circulară a undelor coerente, în funcție de lungimea de undă, iar distanța dintre sursele
valuri de interferență - însumării neliniara a intensităților a două sau mai multe valuri, însoțite de alternarea în maximele de intensitate spațială și minimele. Rezultatul interferenței (modelul de interferență) depinde de diferența de fază care se suprapun valuri.
Pot interfera toate valurile, dar un model de interferență stabilă este observată numai în cazul în cazul în care valurile au aceeași frecvență și vibrațiile nu sunt ortogonale acestora. Interferențele pot fi staționare și nestaționare. model de interferență staționară poate fi doar valuri pe deplin coerente. De exemplu, două valuri sferice de pe suprafața apei, care se extind din două surse punctiforme coerente, cu interferența rezultată va da un front de undă care ar fi o sferă.
În cazul în care interferența val nu are loc adăugarea de energiile lor. valuri de interferență conduce la o redistribuire a energiei vibratorii între mediu particule strâns distanțate. Aceasta nu contrazice legea de conservare a energiei, deoarece, în medie, pentru o regiune mare de spațiu, energia undei rezultată este egală cu suma energiilor valurilor de interferență.
Atunci când se aplică valuri incoerente valoarea medie a pătratului amplitudinea rezultantă a undei este egală cu suma pătratelor amplitudinilor undelor care se suprapun. Energia oscilației rezultantă a fiecărui punct al mediului este egală cu suma energiilor fluctuațiilor sale cauzate de toate valurile incoerente separat.
Calcularea rezultatului de adăugarea a două valuri sferice
Dacă un mediu omogen și izotrop două surse punctiforme excită undă sferice într-un punct arbitrar în spațiu M poate să apară superpoziție undelor în conformitate cu principiul superpoziției (superpoziție): fiecare punct al mediului, care vin două sau mai multe valuri care participă în oscilațiile cauzate de în mod individual fiecare val nu interacționează între ele și sunt distribuite în mod independent.
Două simultan inmultire undelor sferice sinusoidală și prin sursele punctiforme B1 și B2. cauza oscilație la punctul M, care, în conformitate cu principiul superpoziției, descris de formula. Conform undei sferice formula:
, ,
și - faza undelor de înmulțire și - numărul de undă () și - frecvența ciclică a fiecărui val și - faza inițială, și - distanța de la punctul M la punct surse B1 și B2
Rezultantă unda a cărei amplitudine și fază sunt determinate prin formulele:
,
val coerent
Valuri și excită sursele lor sunt numite coerente, în cazul în care diferența dintre fazele undelor nu depinde de timp. Valuri și excită sursele lor sunt numite incompatibile dacă diferența dintre fazele undelor variază în funcție de timp. Formula pentru diferența:
- viteza undei este aceeași pentru ambele valuri în mediu. În termenii de mai sus, timpul depinde doar primul termen. Cele două valuri sinusoidale sunt coerente, dacă acestea sunt aceeași frecvență (ω1 = ω2) și sunt incoerente dacă frecvențele lor sunt diferite.
Pentru valuri coerente (ω1 = ω2 = ω) furnizat α2 - α1 = 0
, .
Amplitudinea vibrațiilor care rezultă în orice punct din mediul nu depinde de timp. Cosinusul este egal cu unu, iar amplitudinea oscilațiilor în unda rezultată este maximă la toate punctele de mediu, pentru care, în cazul în care (m-întreg), sau, (din)
Amploarea diferenței se numește valuri geometrice de călătorie de la surse B1 și B2 lor. până la punctul în cauză a mediului.
Amplitudinea oscilație a undei rezultante în mediu minimal, la toate punctele pentru care
.
La aplicarea undelor coerente și energia amplitudinii pătratice a undei rezultat diferit de suma pătratelor amplitudinilor și cantitatea de energie impusă de valuri.
literatură
- fizica Yavorskiy B. M. Seleznev Yu. A. referință. M. Știință. 1984