Онлайн


Интерференция (3)

3 model opt waves 3

 Интерференция света наблюдается при наложении света от двух или нескольких когерентных световых источников. Модель демонстрирует распространение волн на плоскости от нескольких источников и их отражение от плоской стенки. Положения источников, их частоту и амплитуду колебаний можно изменять.

Подробнее

 Интерференция света наблюдается при наложении света от двух или нескольких световых источников. Интенсивность света в области перекрытия пучков имеет характер чередующихся светлых и темных линий, полос или пятен, причем в максимумах интенсивность больше, а в минимумах меньше суммы интенсивностей пучков. Такое пространственное чередование максимумов и минимумов колебаний, называют интерференционной картиной.

Явление интерференции света можно объяснить, применив принцип Гюйгенса--Френеля: при распространении световой волны, можно каждую точку среды, которой достигла эта волна, считать источником вторичных волн. В каждой точке волна представляется в виде суперпозиции вторичных волн, выходящих из точек некоторой поверхности. Вторичные волны удобно считать распространяющимися вдоль лучей. В гармонической волне, распространяющейся вдоль луча, изменения колеблющейся величины E (обычно напряжённости электрического поля) происходит по закону синуса и описывается в каждой точке x луча формулой:

o1 (1)

где A - амплитуда волны, т. е. наибольшее значение, которое принимает величина E(x,t) (A может зависеть от x), λ - длина волны света,φ0- начальная фаза ω = 2Π/T угловая частота,  k = 2Π/λ .
В любой  точке луча, расположенной на расстоянии x от начальной точки в направлении распространения волны, колебания запаздывают на время o11 , см. рис. Выражение    o12 , т. е. аргумент функции sin, называется фазой волны.

  1Рис. Условное изображение лучей света с распространяющимися вдоль них волнами. Два луча, красный и зелёный, выходят из точек A и  B в точку C и вдоль них распространяются волны (1). В точке C волны складываются. Результат зависит от начальных фаз волн φA, φB и от расслояний |AC| и |BC|, см. (2). Разность фаз волн в точке C равна o124 Разность |BC| - |AC| называют разностью хода лучей  и измеряют в длинах волны. 

Пусть в точку C приходит свет от двух когерентных источников, расположенных в точках A и BКогерентность означает, что частоты света одинаковы, а сдвиг фаз не зависит от времени. Вдоль лучей волны описываются так: 

2.1

где xA - расстояние вдоль отрезка |AC| xB - расстояние вдоль отрезка |BC|амплитуды могут быть разными и изменяться вдоль лучей, но для упрощения формул мы этим пренебрегаем.

Когда в точку C приходят лучи (волны света) от двух источников они вызывают в ней световое колебание, которое есть сумма колебаний каждой волны (1). Результат сложения и определит освещенность в точке C. При сложении гармонических колебаний вид результирующего колебания зависит от разности фаз между складываемыми колебаниями.

2.2

МодельОтражение волны от плоской стенки зависит от соотношения между размерами стенки и длиной волны. Что происходит с отражённой волной при изменении частоты? Действительно ли угол отражения равен углу падения?