Интерференция световых волн. Когерентность. Временная и пространственная когерентность.

Пусть две волны одинаковой частоты, накладываясь друг на друга, возбуждают в некоторой точке пространства колебания одинакового направления: , .

Амплитуда результирующего колебания в данной точке определяется формулой: .

Если разность фаз α ₂ – α ₁ возбуждаемых волнами колебаний остается постоянной во времени, то волны называются когерентными. Источники таких волн также называются когерентными. При наложении когерентных световых волн происходит перераспределение светового потока в пространстве, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других – минимумы интенсивности. Это явление называется интерференцией волн.

Колебания в двух точках «волновой поверхности», отстоящих друг от друга на расстояние меньше l, будут приблизительно когерентными. Такого рода когерентность называется пространственной. Расстояние l – это расстояние, при смещение на которое вдоль «волновой поверхности» случайное изменение фазы достигает значения ~π.

Кратко можно сказать, что когерентностью называется согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов. Согласованность, заключающаяся в том, что разность фаз двух колебаний (α ₂ – α ₁) остается неизменной с течением времени в данной точке пространства, называется временной когерентностью. Согласованность, заключающаяся в том, что остается постоянной разность фаз колебаний, происходящих в разных точках «волновой поверхности», называется пространственной когерентностью.