Ответ #1:
Интерференцией называется перераспределение энергии в пространстве в результате сложения волн. В результате интерференции света вместо равномерной освещенности появляются темные и светлые участки. Наблюдаемое при интерференции чередование темных и светлых полос называется интерференционной картиной.
Интерференция возникнет не при любом сложении волн. Для возникновения интерференционной картины при сложении волн, необходимо, чтобы они были когерентными. Когерентными волнами называются волны, имеющие одну длину волны и неизменную разность фаз. Когерентными источниками называются источники, испускающие когерентные волны. Когерентными источниками света могут быть только источники монохроматического света, т.е., света с одной длиной волны, но этого условия недостаточно. Когерентными источниками света, могут служить, например, лазеры.
Любая волна когерентна самой себе, поэтому, если разделить волну, идущую от одного источника, на два пучка, то при последующем наложении этих пучков будет наблюдаться интерференционная картина. Например, в опыте Юнга точечный источник света помещен за непрозрачный экран, в котором сделано две щели.
Свет, проходящий через эти щели, затем дает интерференционную картину.
Геометрической разностью хода двух световых волн называется разность длин лучей, соответствующих этим волнам:
Оптической разностью хода называется разность длин лучей, умноженных на показатель преломления среды, в которой идет волна:
Если показатель преломления различный на всем пути волны, т.е., волна проходит через несколько сред, то нужно разбить на части, где он постоянен, и суммировать по ним.
Темные полосы на интерференционной картине называются минимумами, а светлые – максимумами. Условие образование максимума – оптическая разность хода двух световых волн должна быть равна целому числу длин волн:
,
где
Максимум с m = 0 называется главным максимумом.
Условие образования минимума – оптическая разность хода двух световых волн должна быть равна полуцелому числу длин волн или нечетному числу полуволн:
, где
Положения максимумов и минимумов в опыте Юнга:
,
где L – расстояние от щелей до экрана, b– расстояние между щелями, λ – длина волны, - порядок максимума или минимума.
Пример-задача
На каком расстоянии от центра интерференционной картины находится пятый максимум в опыте Юнга? Расстояние от щелей до экрана 2 м, расстояние между щелями 3 мм, длина волны 500 нм.
Дано:L = 2, ,
, m = 5
Найти:
Решение:
Положение максимума в опыте Юнга
Ответ: 1,7 мм.