Многолучевая интерференция. До сих пор рассматривалась двухлучевая интерференция. Теперь исследуем случай, когда интерферируют много световых лучей

Допустим, что в данную точку экрана приходит N лучей одинаковой интенсивности, причем фаза каждого следующего луча сдвинута относительного фазы предыдущего на одну и ту же величину d. Представим световые колебания в комплексной форме с помощью рекуррентного соотношения

                                  .
Результирующее колебание определяется суммой геометрической прогрессии

                                   .
Расчет интенсивности, возникающей при интерференции, дает значение

                                          ,                                                  (5)
где  – интенсивность, создаваемая каждым лучом в отдельности.

При значениях  () результирующая интенсивность оказывается равной , что соответствует главным максимумам. Число m называется порядком главного максимума. В промежутке между главными максимумами располагается  минимум интенсивности. В свою очередь между  минимумами располагается  вторичных максимумов. Наибольшей интенсивностью обладают вторичные максимумы, ближайшие к главным максимумам. При большом N они имеют интенсивность в»22 раза меньшую, чем интенсивность главного максимума. Ситуация близкая к многолучевой интерференции возникает в дифракционной решетке, которая будет рассмотрена позднее.

Теперь рассмотрим интерференцию очень большого числа лучей (), интенсивность которых убывает в геометрической прогрессии. Предположим, что колебания имеют вид

                                ,
где  – постоянная величина. Результирующее колебание описывается суммой геометрической прогрессии

                                 
с интенсивностью равной

                                    ,                                            (6)
где  – интенсивность первого (наиболее интенсивного) луча.

При значениях  () выражение (6) имеет максимумы

                                             .
В промежутках между максимумами функция изменяется монотонно, достигая в середине промежутка минимальное значение

                                 .
Таким образом,

                                            .
Интерференционная картина имеет вид узких резких линий на практически темном фоне. Практически случай большого числа лучей с убывающей интенсивностью осуществляется в интерферометре Фабри-Перо.


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



double arrow
Сейчас читают про: