Реферати українською » Математика » Інтерференція світла


Реферат Інтерференція світла

Реферат

із фізики

Інтерференція світла

Выполнил учень школи №182 11Ж класу Авдєєв Володимир.

Викладач Галина Григорівна.

Москва

2001

План:

Пояснення інтерференції світла

Интерференционная картина

Стаціонарна інтерференція світла

Досвід Юнга

Види інтерференції світла

Прояви інтерференції світла

Биения

Корреляции інтенсивності

Використання інтерференції

Список літератури

Пояснення інтерференції світла

      Інтерференція світла, просторове перерозподіл енергії світлового випромінювання при накладення двох або кількох світлових хвиль; окреме питання загального явища інтерференції хвиль. Нек-рые явища І. з. спостерігалися ще І. Ньютоном в 17 в., проте були і пояснити з погляду його корпускулярної теорії. Правильне пояснення І. із, як типово хвильового явища дали в поч. 19 в. франц. фізиком Про. Ж. Френелем і анг. ученим Т. Юнгом. Найчастіше спостерігається І. з., що характеризується освітою стаціонарної (постійної у часі) интерференционной картини (і. до.) - регулярного чергування областей підвищеної і зниженою інтенсивності світла явищ І. з. ставляться також світлові биття і явища кореляції інтенсивності. Суворе пояснення цих явищ вимагає обліку як хвильових, і корпускулярних св-в світла, і дається з урахуванням квант. електродинаміки.

      Інтерференція світла - це складання полів світлових хвиль від двох або кількох (порівняно небагатьох) джерел. У випадку поляризація кожної з интерферирующих хвиль (т. е. напрям, вздовж якого коливається вектор електричного поля; магнітне полі не враховуємо) має напрям, додавання двох хвиль є векторное складання. Зазвичай розглядають інтерференцію хвиль, мають однакову поляризацію. Тоді хвилі складаються алгебраїчно.

      Нехай є джерела гармонійних електромагнітних хвиль, створюють на деякому віддаленні від у точці спостереження поля, коливні так:

      E1(t) = E1 cos(wt + j1), E2(t) = E2 cos(wt + j2 ).

        Тут Е1 і Е2 - амплітуди коливань (які з однаковою частотою); j1 і j2 - їх фази. Для простоти між іншим E1 = E2 = E0. Тоді результуюче коливання має вигляд:

      E = 2E0 cos1/2(j1 - j2) Х

      Х cos[ wt + 1/2(j1 + j2 )] = ER cos(wt + jR).

      Отже, результуюче коливання є й синусоидальное коливання, але з іншими амплітудою і фазою:

      ER = 2E0 cos1/2(j1 - j2), jR= 1/2(j1 + j2 ).             (1)

      Результирующее полі має амплітуду , пов'язану з амплітудами співвідношенням

      E2R = E21 + E22 + 2E1E2 cos(j2 - j1).                           (2)

      Як відомо, інтенсивність електромагнітної хвилі, що проходить через деяку точку простору, пропорційна квадрату напруженості електричного поля була в цієї точці. Отже, сумарна інтенсивність світла точці спостереження складається з інтенсивності обох джерел E21 і E22 та будівництво додаткового чинника, що можна назвати интерференционным членом:

2E1E2 cos(j2 - j1). Залежно від різниці фаз j2 - j1 коливань джерел може бути позитивним, негативним чи рівним нулю. Передбачається, що j2 - j1 залежить від часу, лише від просторових координат. Джерела, задовольняють цій умові, називаються когерентными. Розглянемо випадок, коли два когерентних джерела із рівними амплітудами і відносною різницею фаз a розташовані на півметровій відстані d друг від друга (рис. 1). Якою буде результуюча інтенсивність світла точці М, напрям яку становить кут q з нормалью до лини, що з'єднує джерела?

      Різниця відстаней від М до осцилляторов (чи різницю ходу) дорівнює d sin q. Різниця фаз, обумовлена різницею ходу, дорівнює числу довжин хвиль, укладывающихся на відрізку d sin q, помноженому на 2p: (2p/l)d sin q. Повна різницю двох хвиль у точці спостереження дорівнює

      Dj = j2 - j1 = a + (2p/l)d sin q,

де a - задня різницю фаз між джерелами. Поклавши a = 0. Вочевидь, що й

      Dj = 2pm,

де m - будь-яке ціла кількість, то точці M спостереження результуюча інтенсивність

      E2R = 4E2

максимальна. Інакше кажучи, відбувається посилення світла. Умова максимуму:

(2p/l)d sin q = 2pm

Схожі реферати:

Навігація