Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Суперпозиция (наложение) световых волн






Действия световой волны в первую очередь определяются электрическим полем электромагнитной волны (ЭМВ). Действительно, отношение действия электрического и магнитного полей на электрические заряды , где – скорость движения заряда. Учитывая связь между напряжённостью электрического поля и индукцией магнитного поля в ЭМВ (здесь – скорость света), получим ; но так как , то и FЭ> > FМ. Поэтому в дальнейшем будем анализировать только электрическую составляющую светового поля.

При наложении двух световых пучков в каждой точке пространства возникает электрическое поле напряжённостью . Будем рассматривать волны с одинаковым направлением колебаний светового вектора.

Уравнение монохроматической волны, приходящей в точку наблюдения A от источника имеет вид где E01 – амплитуда колебаний, j1 – фаза колебаний, j01 – начальная фаза колебаний.

Аналогично, уравнение световой волны от второго источника

.

Будем складывать колебания светового вектора методом векторных диаграмм.

Уравнение колебаний результирующего поля в точке A имеет вид , где частота w близка к , при этом

амплитуда и фаза результирующего колебания в точке наблюдения (на основании теоремы косинусов) находятся, соответственно, из соотношений (1) и (2)

При анализе результата наложения двух волн нас интересует среднее значение квадрата амплитуды результирующего колебания , так как из-за очень большой частоты оптических колебаний напряжённость электрического поля измерить невозможно, а все приёмники излучения измеряют энергетические величины, усреднённые за промежуток времени t, очень большой по сравнению с периодом оптических колебаний ().

Как известно, с квадратом амплитуды связана интенсивность излучения, а именно (3)

Если предположить, что амплитуды E01 и E02 колебаний за время t слабо меняются или остаются постоянными, то из выражения (1) ясно, что

или , (4)

где . (5)

Выражение (5) определяет разность фаз колебаний двух интерферирующих в точке наблюдения волн; именно ею и определяется результат суперпозиции волн.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.