Интенференция света

Е.Я. Файн, м.б. Файн, В.П.Филиппенко

Методические указания

По решению задач по теме

«Интерференция света. Дифракция света»

Ростов-на-Дону

Интенференция света

Краткая теория:

Интерференция - явление перераспределения энергии в пространстве при наложении когерентных волн, в результате чего происходит усиление или ослабление волн (устойчивое чередование максимумов и минимумов интенсивности в пространстве):

X

r₁ Р

S₁

r₂ x

d q q l y

D

S₂ Э

r₁ и r₂ - расстояния от источников до точки Р.

r ₁=A₁cos(wt+j₁), r₂=A₂cos(wt+j₂)

A²=A₁²+A₂²+2A₁ A₂ cos(j₂ - j₁)

I = I₁+I₂ +2 cos(j₂- j₁)

D=(n r₁- n r₂)- оптическая разность хода.

Волны когерентны, если:

- одинакова частота;

- мал угол сходимости;

- одинакова поляризация волн.

1. Условие максимумов:

D= ml, m = 0, ± 1, ± 2,.., где m –порядок интерференционного

максимума.

2. Условие минимумов:

D= (2m- 1)l/2, m = ± 1, ± 2,.., где m –порядок интерференционного

минимума(в этом случае порядок

и номер полосы совпадают)

3. Ширина интерференционной полосы:

Dх = =

где d –расстояние между источниками,

l - расстояние от источников до экрана,

y - угол, под которым видны оба источника из центра экрана (угол сходимости в центр экрана).

4. Степень монохроматичности для волн, длины которых принадлежат промежутку (l, l+Dl): m= .

5. Длина когерентности – расстояние, при прохождении которого две или несколько волн, длины которых принадлежат промежутку (l, l+Dl), утрачивают когерентность:

l_ког » l²/Dl.

6. Ширина когерентности - область экрана, в которой волны можно считать когерентными

h»lj,

где j - угловая ширина щели. S j h