Анализ результата наложения световых волн

Заметим, что в общем случае разность фаз зависит от положения точки наблюдения и от времени; а для данной точки наблюдения () зависит лишь от времени.

При сложении двух волн возможны случаи:

1). В данной точке наложения световых волн в течение времени наблюдения разность фаз не меняется , тогда и интенсивность со временем не меняется и равна . (6)

При этом, учитывая, что , очевиден вывод – в области наложения световых пучков найдутся точки, где

и интенсивность в них максимальна ,

и интенсивность в них минимальна .

Таким образом, в пространстве будет наблюдаться устойчивая картина перераспределения энергии, т.е. возникают чередующиеся светлые и тёмные участки.

Явление, при котором при наложении световых пучков возникают чередующиеся области, где результирующая интенсивность в одних местах больше, а в других – меньше, называют интерференцией.

Волны, для которых , называют полностью когерентными.

2). В данной точке наложения световых волн в течение времени наблюдения разность фаз меняется хаотично , тогда и интенсивность .

В этом случае во всех точках наложения световых пучков результат одинаков, перераспределения энергии нет, т.е. интерференции не наблюдается.

Волны, для которых , называют некогерентными.

3). В данной точке наложения световых волн в течение времени наблюдения разность фаз не сохраняется (при этом возможные изменения разности фаз ), тогда и интенсивность равна

.

При этом, учитывая, что , очевиден вывод – в области наложения световых пучков найдутся точки, в которых интенсивность и , т.е. наблюдается интерференция. Но в отличие от первого случая здесь и поэтому различия между интенсивностями в максимумах и минимумах будут меньше.

Волны, для которых при среднее значение , называют частично когерентными.

Таким образом, анализ результата наложения волн показывает, что условием возникновения интерференции волн является когерентность волн.