14. Интерференция волн. Способы получения когерентных волн и интерференционной картины

Интерфиренция волн – явление наложения когерентных (разность фаз между ними сохраняется с течением времени) волн от разных источников. Условие интерф: если волны происходят в одной фазе, то они усиливают друг друга.

λ=2π. Если ∆l=kλ,то ∆φ=0-max, ∆l=2πλ/2,то ∆φ=0. Если ∆l=(2k+1)λ/2,то ∆φ=π-min.

По т.Пифагора: , , , d<<l, тогда , , -max. . Для min: , , -ширина интерференционных полос.

Монохроматические волны-у которых частота и длина волны одинаковы. Свет – это электромагнитные волны достаточно узкого диапазона (волны поперечные).

Для получения интерф. картины необходимо как минимум 2 источника когерентных волн. Интерф картина может возникать только на экране.

При отражении от оптически более плотной среды происходит изменение фаз не происходит, при менее плотной на π.

Свет при отражении от границы раздела сред испытывает изменение фаз(от оптич. приборов).

Получить реально существующие 2 источника когерентных волн в природе не возможно. Когерентные световые волны можно получить, разделив (с помощью отражений или прелом­лений) волну, излучаемую одним источником, на две ча­сти.

Способы получения когерентных волн

1) бизеркало Френеля. Свет от точечного источника S падает на два плоских зеркала, расположенных перпендикулярно к плоскости рисунка и соединенных по линии О. Угол а между пло­скостями зеркал очень мал. Свет от источника S распространяется после отражения от зеркал в виде двух пучков с центрами в точках S₁ и S₂, являющихся мнимыми изображениями источника S в зеркалах. Эти пучки когерентны и при наложении дают на экране Э интерференционную картину (область ВС, называемая полем интер­ференции).

2) би­призма Френеля Бипризма состоит из двух одинаковых трех­гранных призм, сложенных основаниями и изготовленных как одно целое. Преломляющие углы а при верхней и нижней верши­нах бипризмы очень малы (порядка долей градуса). Свет от источ­ника S преломляется в бипризме и распространяется за ней в виде двух систем волн, соответствующих когерентным мнимым источникам света S₁ и S₂. Интерференция этих волн наблюдается в области их перекрытия на экране

3) при падении световой волны на тонкую прозрачную пластинку или пленку происходит отражение от обеих поверхностей пластинки. В результате возникают когерентные световые волны, которые могут интерферировать

и др.

интерференционные картины:

1) Обычно в интерференциояиой установке с бизеркалом {или бипризмой) используют ие точечный источник света S, -л ярко ос­вещенную узкую щель, параллельную ребру О бизеркала. В этом случае интерференционные картины, получающиеся на экране от разных участков по длине щели, сдвинуты друг относительно друга вдоль направления щели S. Соответственно на экране на­блюдается система интерференционных полос, параллельных ребру О бизеркала.

2) кольца ньютона. Полосы равной толщины, имеющие форму концентрических колец и называемые кольцами Ньютона, наблюдаются при интер­ференции света в тонком воздушном зазоре между плоской стек­лянной пластинкой А и плотно прижатой к ней плосковыпуклой линзой Л