Назад
Содержание
Вперед
3.1. Монохроматичность и когерентность волн
3.1.1. Монохроматические волны
Монохроматическая волна - это строго гармоническая (синусоидальная) волна с постоянными во времени частотой, амплитудой и начальной фазой.
Амплитуда и фаза такой волны могут изменяться от одной точки пространства к другой, частота же остается постоянной во всем пространстве.
Монохроматические волны не ограничены ни во времени, ни в пространстве, т.е. не имеют ни начала, ни конца. Поэтому они не могут быть реализованы в действительности. Однако эти идеализации играют громадную роль в учении о волнах и мы будем ими пользоваться.
3.1.2. Расчет интерференции двух волн
Предположим, что в рассматриваемой точке наблюдения накладываются друг на друга две монохроматические световые волны, напряженности электрического поля которых [см. (2.9)]
(1)
частоты их одинаковы и одинаково направление колебаний вектора .
Тогда согласно принципу суперпозиции
(2)
или в рассматриваемом случае одинакового направления колебаний векторов 1 и 2
Е=Е1+Е2 . (3)
Возводя равенство (3) в квадрат с учетом (1) и произведя усреднение по времени , получим
I=I1+I2+2 (4)
где I1 и I2 - интенсивности первой и второй волны соответственно [см. (2.20)].
Максимальная интенсивность Iмакс=I1+I2+2 будет при условии
(5)
когда При I1=I2=I0 интенсивность в максимумах увеличится в 4 раза (Iмакс=4I0).
Минимальная интенсивность Iмин=I1+I2-2 будет при условии
(6)
когда соs(j2-j1)= -1. При I1=I2=I0 Iмин=0, т.е. свет+свет=тьма.
Следовательно, при сложении в пространстве двух (или нескольких) световых волн могут возникать в одних местах максимумы, а в других - минимумы интенсивности, т.е. светлые и темные участки, полосы.
Это явление называется интерференцией света.
Получившаяся картина будет устойчивой (т.е. она сохраняется во времени) при наложении когерентных волн, т.е. волн, излучаемых когерентными источниками.
Назад
Содержание
Вперед
|