Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
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.