Тема 11.1 Явление интерференции

Тема 11. Явления, объясняемые волновыми свойствами света

1. Интерференция волн

2. Интерференция света, и бипризма Френеля

3. Интерференция в тонких плёнках, клине

1. Интерференция волн

Явление наложения 2-ух или нескольких когерентных волн, в результате которого в одних местах происходит усиление колебаний, в других ослабление, называется интерференцией.

Волны будут когерентными, если у них одинаковая частота и разность фаз со временем не меняется.

Выясним, при каких условиях когерентные волны, складываясь, дают max усиление колебаний, а при каких ослабление.

R₁ – ход волны от 1-го источника волн до точки А

R₂ – ход волны от 2-го источника волн до точки А

DR= R₂-R₁ – разность хода волн

, где k=0, 1, 2, 3… - условие максимального усиления колебаний

Если на разность хода волн укладывать чётное число полуволн, то это условие того, что в данную точку волны приходят в одинаковой фазе и в этой точке наблюдается max усиление колебаний.

, где k=0, 1, 2, 3… - условие максимального ослабления колебаний

2. Интерференция света, и бипризма Френеля

Явление интерференции света от двух независимых источников света наблюдать невозможно, т.к. они будут некогерентными. Френель предполагал иной способ наблюдения интерференции света. Для этого берётся один источник света и с помощью оптических систем (зеркал, призм) свет делится на 2 световых потока, которые будут когерентными, затем эти световые потоки складываются и на экране можно наблюдать явление интерференции: в одних местах – усиление, образуется яркая полоска, в других – ослабление и образуется темная полоска. Т.о. экран освещён неравномерно.

3. Интерференция в тонких плёнках, клине

Если на тонкую прозрачную плёнку направить монохроматичный пучок света (одного цвета, длины волны), то он частично отразится от верхней поверхности 1’ и при этом потеряет половину длины волны (отразится в противофазе). Частично проходит до второй границы плёнки и отразит от неё 2’ в той же фазе. Эти лучи будут когерентными, интерферируя, они могут друг друга усиливать или ослаблять. Зависит это от длины волны, толщины плёнки и показателя преломления вещества плёнки. Разность хода отражённых лучей = удвоенной толщине плёнки. Если на удвоенную толщину плёнки укладывать нечётное число полуволн, то это будет условием того, что отражающиеся лучи друг друга усиливают и в отражающемся свете плёнка будет светлой.

Если плёнку освещать белым светом, то она становится цветной, приобретая цвет той длины волны, для которой выполняется условие усиление отражения лучей. Если плёнка неодинаковой толщины, то в разных местах при освещении белым светом плёнка приобретает разный цвет.