Сложение световых волн

Пусть в некоторую точку   приходят световые волны от двух источников , причем частота колебаний светового вектора одинакова в обеих волнах.

Запишем для колебаний в точке

Пусть колебания световых векторов  происходят вдоль одного и того же направления. В этом случае для амплитуды результирующих колебаний можно записать:

.

Пусть волны распространяются в одной и той же среде. Перейдем к интенсивности

,

.

 

Сложение некогерентных световых волн.

Обозначим разность фаз колебаний в точке

.

В случае естественных источников света второе слагаемое есть случайная функция времени

.

Если первое слагаемое  сравнимо с величиной , то и все выражение случайным образом изменяется со временем

.

Следовательно, для точки  с координатами , запишем

.

С точки зрения измерения интенсивности как функции времени следует учитывать, что реальные приборы характеризуются так называемым быстродействием .

Быстродействие прибора  - это минимальное время, в течение которого возможна регистрация изменения измеряемой величины.

Обозначим:

- характерное время случайного изменения разности фаз колебаний .

Как правило, при измерении интенсивности световой волны выполняется условие

.

При этом прибор регистрирует не мгновенное значение интенсивности, а среднее за время измерение значения интенсивности

.

Обозначим далее

.

При случайном обрыве и возобновлении колебаний разность фаз  изменяется совершенно беспорядочно, многократно пробегает за время измерения  все значения от 0 до . При этом  также многократно и случайно пробегает всевозможные значения от  до , так что интеграл стремится к нулю.

Следовательно,

.

Это соотношение справедливо для любых точек  в пространстве.

При сложении некогерентных световых колебаний во всех точках пространства интенсивность результирующих колебаний одна и та же и постоянна во времени.

.

 

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: