Interferența și difracția
Interferența - adăugarea de această oscilație. Ca urmare a intervenției în anumite puncte în spațiu există o creștere a amplitudinii vibrațiilor, iar în cealaltă - ele scad. Modelul interferență continuă este observată numai atunci când diferența dintre vibrațiile constante pliabile (acestea sunt coerente). Evident, oscilație coerentă poate fi aceeași frecvență. Prin urmare, cel mai adesea studiat interferența vibrațiilor monocromatice.
Fotografia arată interferența undelor de pe suprafața apei.
Interferența undelor de lumină poate fi văzut dacă am pus-o lentilă de sticlă pe o placă de sticlă (a se vedea. Figura pe dreapta) și să le privim de sus. Un fascicul de lumină (săgeți roșii) cade pe partea de sus a cristalinului este refractată, reflectată de suprafața sa inferioară curbată și iese din lentila (fascicul 2). Cu toate acestea, o parte a fasciculului care cade pe suprafața inferioară a lentilei, iese din ea, cade pe o placă de sticlă, este reflectată de aceasta, trece prin lentile și iese-l (fascicul 1). Grinzi 1 și 2 sunt coerente, deoarece acestea provin din același fascicul.
În cazul pătrunderii stropilor în ochi, faza acestor fascicule vor diferi printr-un număr întreg de perioade, aceste raze se vor întări reciproc și vom vedea un spot luminos. În aceste cazuri, când diferența lor de fază va fi un număr impar de perioade și jumătate (T / 2, 3T / 2, 5T / 2, etc.), razele se anulează reciproc și vom vedea un loc întunecat.
Evident, diferența de fază dintre grinzile 1 și 2 depinde de grosimea diferenței dintre obiectiv și placa. Prin urmare, în căutarea de mai sus, vom vedea alternativ inele întunecate și luminoase - (. Vezi imaginea) inelele lui Newton.
Interferența undelor de lumină se produce atunci când calea luminii este opac, cu două fante paralele - (. Experiența lui Young, infra) S1 și S2. Conform principiului de Huygens, fiecare dintre fantele devine o sursă secundară de valuri sferice. S1 și S2 - surse coerente, ca au provenit dintr-o singură sursă de lumină. Valurile de la S1 și S2 sunt suprapuse una peste alta, iar dacă la o oarecare distanță de opac alimentare cu fante de ecran, atunci va fi alternativ întuneric și colorat (luminos) a benzii. În acest punct opus situată între fantele vor fi banda centrală strălucitoare, care se numește vârf de interferență #xAB; 0 # xbb; comandă. Simetric din banda centrală luminoase amplasate benzi întunecate - interferențe minimele #xAB; 1 # xbb; ordine, și apoi benzile luminoase - maxima interferență #xAB; 1 # xbb; ordine, etc. Evident, diferența calea S1 și S2 la un punct de pe ecran unde există interferență maximă ordine m-lea este egal ml, l- care lungimea de undă a luminii.
Figura b arată cum să calculeze unghiul q, vârf interferență subîntins #xAB; 1 # xbb; comandă. Din figură rezultă că. unde d - distanța dintre fante. Este de asemenea posibil să se calculeze distanța x de liniile luminoase centrale pe ecran pentru maxim interferență #xAB; 1 # xbb; comandă. unde L - distanța pe ecran, în cazul în care se observă interferența. Trebuie remarcat faptul că simplitatea acestor formule rezultă din faptul că L >> d.
Fotografia de mai jos prezintă franjele de interferență pentru lumină albastră (stânga), pentru lumina roșie (mijloc) și lumină albă (dreapta).
franje de interferență pot fi observate în lumina reflectată din filmul de săpun ce se extinde vertical (vezi. figura de mai jos). Grosimea filmului crește de sus în jos, care se schimbă diferența de drum dintre razele reflectate de ambele suprafețe ale filmului. Figura prezintă schematic un incident de top fascicul roșu pe folia violet stânga (în secțiune transversală). Acest fascicul este reflectat imediat și primește desemnare (fascicul 1). O altă parte a aceluiași fascicul este refractată în film, este reflectată de cealaltă suprafață (fascicul 2) și continuă să se deplaseze în apropierea grinzii 1. Dacă diferența de fază dintre grinzile 1 și 2 va fi un multiplu al perioadei de oscilație, razele se vor întări reciproc și noi Vedem o bandă luminoasă. Dacă această diferență de fază va fi un număr impar de perioade și jumătate (T / 2, 3T / 2, 5T / 2, etc.), atunci ei vor distruge reciproc, și vom vedea o dungă întunecată.
Este de remarcat faptul că, atunci când valuri de reflecție schimba faza 180 # xB0; (Sau p), în cazul în care mai mult decât să reflecte dintr-un mediu optic dens, cum ar fi reflexia luminii în aer din apă. În cazul în care reflexia provine din mediul optic mai puțin dens, are loc schimbarea de fază de undă.
Să presupunem, de exemplu, indicii de refracție n1