Методы наблюдения интерференции света

Источники когерентных волн также называются когерент­ными. Два независимых источника (кроме лазеров) некогерентны. Это объясняется тем, что излучение таких источников представляет собой суммарное излучение отдельных его атомов, а атомы излучают беспорядочно, и поэтому нет каких-либо постоянных соот­ношений между фазами волн, излучаемых источниками. Процесс излучения атома длится короткое время За такое время атом испускает ограниченный цуг волн (обрывок синусоиды)

неко­торой длины I. Лишь в течение этого времени волны, испускаемые атомами, имеют приблизительно постоянную амплитуду и фазу колебаний. За это время (время когерентности) волна прохо­дит расстояние L=3-10 м/с • 10~⁸ с = 3 м, называемое длиной когерентности. Следовательно, наблюдение интерференции света возможно лишь при оптической разности хода Δ < L. При разно­сти хода Δ> L встречаться будут волны разных цугов, и картина наложения волн будет непрерывно изменяться.

а) метод Юнга.Источником света служит ярко освещенная щель S от которой световая волна падает на две узкие равно­удаленные щели S1 и S2, параллельные щелиS. Таким образом, щели S1 и S2 играют роль когерентных источников. Интерференционная картина наблюдается на экране в области ВС, расположенном па­раллельно щелям. В центре была светлая полоса, а по краям радужные полоски.

б) зеркала Френеля.

Свет от источника S по­падает расходящимся пучком на два плоских зеркала, расположенных друг от друга под углом, близким к 180°. Световые пучки, отразившись от обе­их зеркал, можно считать выходящи­ми от мнимых источников S1 и S2, являющихся мнимыми изображения­ми источника S в зеркалах. Мнимые источники S1 и S2 когерентны, и ис­ходящие из них световые лучи, встре­чаясь друг с другом, интерферируют в области взаимного перекрывания. Ин­терференционная картина наблюдает­ся на экране Э, защищенном от пря­мого попадания света непрозрачным экраном КК.