Интерференция волн

Интерференция -
явление наложения волн, при котором наблюдается устойчивое о времени усиление или ослабление результирующих колебаний в различных точках пространства.

Условие max.
В результате сложения этих колебаний возникает результирующее колебание с удвоенной амплитудой.

Условие min.
В результате сложения этих колебаний амплитуда результирующего колебания равна нулю, т.е. в данной точке колебаний нет.

Возникающая в виде чередования максимумов и минимумов освещенности интерференционная картина будет устойчивой лишь в том случае, если складывающиеся световые волны являются когерентными.

Волны являются когерентными, если разность их фаз не меняется с течением времени.
Для синусоидальных (гармонических) волн это условие выполняется при равенстве их частот.

Интерференция света.
Мыльный пузырь витая в воздухе…зажигается всеми оттенками цветов, присущими окружающим предметам. Мыльный пузырь, пожалуй, самое изысканное чудо природы
Марк Твен

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА
– сложение двух (или нескольких) световых волн, при котором в одних точках пространства происходит усиление интенсивности света, а в других – ослабление.

Юнг Томас (1773-1829), английский физик.
Исследования в области оптики дали объяснение природе аккомодации, астигматизма и цветового зрения.
Один из создателей волновой теории света.
Объяснил явление интерференции света, дал интерпретацию колец Ньютона.
Выполнил первый эксперимент по наблюдению интерференции, получив два когерентных источника света.
Открыл интерференцию ультрафио-летовых лучей, измерил длины волн света разных цветов.

Схема интерференционного опыта Юнга.

Юнг вывел формулу для расчета длин волн различного света.
d - расстояние между щелями;
R – расстояние между щелями и экраном;
ym – координата интерференционного максимума.

Кольца Ньютона.
При отражении света от двух границ воздушного зазора между выпуклой поверхностью линзы и плоской пластиной возникают интерференционные кольца – кольца Ньютона.

Радиус m-го темного кольца равен:
где R – радиус кривизны линзы,
m – целое число (номер кольца).

Кольца Ньютона в отраженном белом свете.
Юнг рассчитал длины волн излучения фиолетового и красного свата
λф = 0,42 мкм;
λкр = 0,7 мкм.

Кольца Ньютона в отраженном зеленом и красном свете.

Из естественных проявлений интерференции наиболее известно радужное окрашивание тонких пленок (масляные и бензиновые пленки на воде, мыльные пузыри, крылья стрекозы и т. д.).

В лабораторных опытах для наблюдения интерференции используют цветные светофильтры, специальные оптические системы или свет лазеров.