Введение. Лабораторная работа №3-11 по общей физике для студентов

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА

Конспект лекций.

Лабораторная работа №3-11 по общей физике для студентов

всех форм обучения ЗФ НГТУ

Заволжье – 2007

Составители: Р.В. Бударагин

УДК 537.85

Интерференция света: Лабораторная работа № 3-11 по общей физике / ЗФ НГТУ; Сост.: Р.В. Бударагин. Заволжье, 2007.

Даны сведения по интерференции световых волн и методам ее наблюдения. Представлена экспериментальная установка для наблюдения колец Ньютона.

Цель работы: ознакомиться с одним из случаев проявления волновых свойств света – интерференцией света и с методикой интерференционных измерений.

TЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Введение

Интерференция – это явление, связанное с волновой природой света, и заключается в том, что при сложении двух или более волн в пространстве возникает устойчивая во времени картина распределения интенсивности света, при этом результирующая интенсивность в общем случае не равна сумме интенсивностей складываемых волн.

Поскольку свет представляет собой электромагнитные волны, должна наблюдаться интерференция света. Однако в результате того, что отдельные световые импульсы, посылаемые атомами источника света, не согласованы.между собой по фазе, а кроме того, могут отличаться по частоте. картина взаимного усиления, возникшая в каком-либо участке пространства, уже через миллиардные доли секунды сменяется картиной взаимного ослабления и наоборот. Хаотическая смена таких мгновенных картин глазом не воспринимается, а создает ощущение ровного потока света, изменяющегося во времени.

Для наблюдения устойчивой во времени интерференционной картины необходимы условия, при которых частоты, поляризации и разность фаз, ин­терферирующих лучей были бы постоянными в течение всего времени на­блюдения.

Две волны называются когерентными, если они имеют одинаковую частоту, а разность фаз между ними в любой точке пространства остаётся постоянной во времени.

Для получения когерентных волн, очевидно, необходимо иметь два ис­точника волн одинаковой частоты колеблющихся с постоянной разностью фаз. Однако световые волны, испускаемые отдельными атомами источника света, никак не согласованы по фазе. Поэтому когерентные световые волны получают, разделяя при помощи того или иного оптического устройства волну, идущую от одного источника света, на две волны, идущие по разным направлениям. Если эти волны пройдут различные пути, а затем будут снова сведены и наложены одна на другую, то поскольку на путях разной длины фаза волны меняется на разную величину, они придут в точку встречи с постоянной и неизменной во времени разностью фаз.