![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
И н т е р ф е р е н ц и я с в е т А.Стр 1 из 13Следующая ⇒
Составители: проф. Фишман А.И., ст. преп. Филиппова Е.А., доц.Монахова Н.И.
Рецензент: Столов А.Л., канд. ф.-м.н., доц. кафедры оптики и спектроскопии Казанского университета
Издание подготовлено при поддержке ФЦП «Интеграция» (проект N 241.4)
@ Физический факультет Казанского госуниверситета.
Предисловие
В данной методической разработке содержатся описания лабораторных работ по интерференции световых волн. Ее следует рассматривать как руководство к решению экспериментальных задач, но не как самостоятельное учебное пособие. Для полного описания изучаемых явлений и анализа полученных результатов студентам необходимо пользоваться литературой, которую им рекомендует лектор в соответствии с программой изучаемого курса. В конце каждой работы авторы разработки приводят списки дополнительной литературы, которая поможет студентам более глубоко разобраться в изучаемых вопросах. Следует отметить, что лабораторные работы физического практикума кафедры общей физики постоянно модернизируются и обновляются в соответствии с меняющимися требованиями учебной программы. Поэтому они являются результатом труда преподавателей и сотрудников нескольких поколений.
И Н Т Е Р Ф Е Р Е Н Ц И Я С В Е Т А. Интерференцией света называется явление перераспределения светового потока в пространстве, возникающее при наложении когерентных волн, выражающееся в образовании устойчивой картины чередующихся максимумов и минимумов интенсивности света. Пусть волны от двух точечных источников света S 1 и S 2 одинаковой частоты w и одинаковой поляризации (в этом случае можно отвлечься от векторного характера электрического поля световой волны) освещают экран Х (рис. 1). Определим интенсивность света в некоторой точке А.
Электрические векторы волн в точке А равны: Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение
где
имеем:
Амплитуду результирующего колебания По теореме косинусов находим:
Учитывая, что интенсивности волн, пропорциональны квадратам их амплитуд, для интенсивности результирующего колебания получаем:
Так как в реальных источниках излучателями являются отдельные атомы, не связанные друг с другом (a1 и a2 меняются независимо), разность фаз
Если же разность фаз возбуждаемых волнами колебаний остается постоянной во времени, то волны называются когерентными. Источники таких волн также называются когерентными. В этом случае Рассмотрим случай сложения когерентных колебаний от двух синфазных источников (a1 = a2). При
При
Принимая во внимание обозначения (2), можно получить, что разность фаз С учетом этого, условия возникновения максимумов и минимумов интенсивности результирующей волны можно записать в виде:
Величина D называется оптической разностью хода. Таким образом, суммарная интенсивность зависит от точки наблюдения. На экране будут наблюдаться светлые и темные интерференционные полосы. Интенсивность I периодически меняется вдоль оси Х от Imin до Imax. Если падающий свет немонохроматический и присутствуют одновременно все длины волн из спектрального интервала от l до l+Dl, то количество видимых интерференционных полос mmax будет ограничено:
Последнее выражение легко получить, исходя из условия, что исчезновение интерференционной картины будет иметь место, когда интерференционная полоса порядка (m+1) для длины волны l накладывается на интерференционную полосу порядка m для длины волны l+Dl. Ширина интерференционной полосы DC дляразных длин волн из указанного интервала будет разной. И если в нулевом порядке максимумы для всех длин волн совпадают (рис.3), то в более высоких порядках они расходятся). Таким образом, условие исчезновения интерференционной картины, выглядит так: Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:— Разгрузит мастера, специалиста или компанию; — Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой; — Разошлет оповещения о новых услугах или акциях; — Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет; — Позволит записываться на групповые и персональные посещения; — Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам; — Включает в себя сервис чаевых. Для новых пользователей первый месяц бесплатно. Зарегистрироваться в сервисе
Обычные (нелазерные) источники света не являются когерентными, так как излучение отдельных атомов, из которых состоят источники, не является строго монохроматическим и не согласовано по фазе. Поэтому при наложении пучков света от разных источников фазовые соотношения между световыми колебаниями в любой точке за время наблюдения успевают многократно измениться случайным образом. В результате, энергия результирующего колебания в любой точке равна сумме энергий складывающихся колебаний. Для наблюдения интерференции необходимы специальные условия, а именно: свет от одного и того же источника нужно разделить на два пучка (или несколько пучков), а затем наложить их друг на друга. Существуют два способа получения когерентных волн: метод деления волнового фронта (реализуется в опытах с бипризмой Френеля, с билинзой Бийе, в опыте Юнга, при прохождении света через дифракционную решетку и др.) и метод деления амплитуды (имеет место при интерференции в тонких пленках, интерферометре Линника, интерферометре Фабри-Перо и др.). При наложении двух когерентных световых пучков образуются интерференционные полосы, в которых распределение интенсивности описывается функцией вида Если вместо двух складываются N пучков, то распределение интенсивности иное. Как изменятся интерференционные полосы, можно предсказать на основе закона сохранения энергии. При условии, что складывающиеся когерентные пучки имеют одинаковую интенсивность, амплитуда световых колебаний в максимумах интенсивности интерференционных полос в N раз больше, а интенсивность - в N 2 раз больше, чем интенсивность одного пучка. Однако полная энергия, приходящаяся на одну интерференционную полосу, лишь в N раз больше, чем энергия одного пучка. Увеличение интенсивности в максимумах в N 2 раз возможно лишь при значительном перераспределении потока энергии в пространстве: при прежнем расстоянии между светлыми полосами, их ширина должна быть примерно в N раз меньше этого расстояния. Благодаря образованию узких максимумов, т.е. резких светлых полос, разделенных широкими темными промежутками, многолучевая интерференция получила широкое применение.
|