Să o barieră plat cu o deschidere paralelă cu aceasta cade Wavefront (Fig. 3.2.2). Pentru fiecare punct Huygens porțiune de deschidere a frontului de undă emisă servește ca centru al undelor secundare, care sunt sferice într-un mediu omogen și izotrop. Prin construirea plic, vom vedea că pentru deschiderea undei pătrunde în regiunea umbrei geometrice, plinte marginea barierei.
Interferența undelor de lumină. Ecuația fundamentală a interferenței. câmp Interferența a două surse punctiforme. Experiența lui Young
Luați în considerare două valuri de aceeași frecvență, care sunt suprapuse pe reciproc la un moment dat oscilații ale excita aceeași direcție spațială
Amplitudinea oscilației rezultată la punctul în care.
În cazul în care diferența de fază a undelor excitat oscilație rămâne constantă în timp, numit valuri coerente. În cazul valurilor incoerente variază continuu, cu probabilitate egală lua oricare dintre valorile, astfel încât valoarea medie pentru perioada egală cu zero și
Intensitatea observată în superpoziției incoerent al undelor este egal cu suma intensităților fiecare val generate separat :.
În cazul undelor coerente este constantă în timp, dar ei pentru fiecare punct de spațiu, valoare, și
În punctele de spațiu în cazul în care. la puncte. în cazul în care. Astfel, după aplicarea undelor de lumină coerente este o redistribuire a fluxului luminos în spațiu, rezultând în unele locuri există maxime, iar în altele - minimele de intensitate. Acest fenomen se numește interferență a undelor. În cazul în care intensitatea celor două valuri sunt aceleași, în maximele. și valori scăzute. Pentru valuri incoerente, în acest caz, intensitatea este.
Sursele naturale nu oferă lumină coerentă. Acest lucru se datorează faptului că emisia a corpului luminos este compus din valuri emise de mulți atomi. Trenurile de radiații produse de lungime 3m, în care
val Coherent poate fi obținut prin împărțirea undei emise de o singură sursă, în două părți (Fig.3.2. 3). Dacă face aceste valuri trec prin diferite căi optice, și apoi se impune reciproc, se produce interferențe. Diferența dintre căile optice parcurse de valuri, nu trebuie să fie prea mare să aparțină aceluiași tren pliabil val de oscilație.
Lăsați separarea val are loc la P. Înainte de primul val de P trece într-un mediu cu un traseu de indice de refracție. al doilea val - într-un mediu cu un traseu de indice de refracție. Dacă tristețea este O oscilații de fază. primul val se va ridica la P val. iar al doilea val - oscilație. în cazul în care. - viteza de fază a undelor. Diferența de fază la punctul P oscilații excitat. se înlocuiește. în care: - lungimea de undă în vid pentru a avea. în cazul în care - diferența cale optică.
Dacă diferența cale optică egală cu un număr întreg de lungimi de undă în vid
diferența de fază va fi un multiplu de 2π. iar oscilațiile sunt incantati atat undele P puncte. va avea loc într-o singură fază, adică (3.2.1) - condiția interferenței maxime.
Dacă egală cu un număr întreg de jumătate de lungimi de undă în vid
atunci. și vibrații la punctul P va fi în antifază, adică (3.2.2) - condiția minimă interferență.
Luați în considerare două valuri cilindrice de lumină coerente, care provin de la surse (experiența lui Young), având forma unor filamente luminoase paralele subțiri (Fig.3.2. 4). Zona în care aceste valuri se suprapun, numit o interferență câmp. De-a lungul acestei regiuni există o alternanță de maxime și minime de interferență. În cazul în care câmpul de interferență pentru a face ecranul, acesta va fi vizibil pentru modelul de interferență, care are forma de benzi alternative întunecate și luminoase. Calculăm lățimea acestor benzi, în cazul în care ecranul este paralelă cu planul care trece prin sursele și. Poziția punctului de pe ecran va fi caracterizată prin x coordonate. socotit într-o direcție paralelă cu linia. alege originea la O. și în raport cu care sunt aranjate simetric. pe ris.3.2.4
Pentru model de interferență perceptibil, distanța d dintre sursele trebuie să fie considerabil mai mică distanță pe ecran. Distanța x. în care se formează franjele de interferență, de asemenea, mult mai mici. Apoi. și. Multiplicată cu indicele de refracție n. Se obține o diferență de cale optică
Substituind (3.2.3) până la (3.2.1) și (3.2.2), se obține coordonatele maxime și minime pe ecran:
în cazul în care - lungimea de undă în mediu. Distanța dintre două maxime adiacente se numește distanța dintre franjuri de interferență, iar distanța dintre două minime adiacente - lățimea franjuri interferență. Aceste distanțe au aceleași valori
Conform (3.2.4), distanța dintre benzile crește odată cu scăderea distanței dintre sursele d. Când d. comparabil cu. distanța dintre benzile ar fi de același ordin ca și. În acest caz, benzi separate, ar fi complet imposibil de distins. Pentru modelul de interferență a fost distinct, este necesar ca.
În cazul în care intensitatea undelor de interferență este același ,. intensitatea rezultată în puncte cu o diferență de fază egală
pentru că . apoi în conformitate cu (3.2.3), crește proporțional cu x. În consecință, intensitatea variază pe ecran în conformitate cu legea pătratului cosinus.
Luați în considerare interferența a două unde plane de amplitudini egale. Direcția de propagare a acestor unde formează un unghi de 2 # 966; (Ris.3.2.5). direcția de oscilație vectorială a luminii va fi asumat perpendicular pe planul figurii. Vectorii de undă se află în planul figurii și egal cu ecuațiile modulo ale acestor valuri
Fluctuația rezultând punctul cu coordonatele x, y
Din această expresie, rezultă că, în punctele unde (m = 0,1,2, ...), amplitudinea vibrației este 2A; la punctele unde (m = 0,1,2, ...), amplitudinea de oscilație este zero. Oriunde E. ecran perpendicular pe axa, acesta va fi un sistem alternativ de lumină și benzi întunecate paralele cu axa Z. Coordonatele maxime de intensitate
Din poziția ecranului (pe y) depinde numai de faza oscilației.