Физика 11 класс "Интерференция света"

Интерференция света

Результат сложения
зависит от разности фаз складывающихся колебаний
(т.е. от того, в какой фазе приходит каждая волна в точку сложения)

Условие максимума

Разность хода волн равна целому числу длин волн
( иначе четному числу длин полуволн)

Условие минимума

Разность хода волн равна  нечетному числу длин полуволн.

Условие минимума:

Разность хода равна нечетному числу длин полуволн
∆ d = ( 2k + 1 ) λ/2

Интерференционная картина возникает только при сложении согласованных (когерентных) волн.
Когерентные волны создаются когерентными источниками волн, т.е. источники волн имеют одинаковую частоту и разность фаз их колебаний постоянна.
У двух разных источников света никогда не сохраняется постоянная разность фаз волн, поэтому их лучи не интерферируют.
Наличие минимума в данной точке интерференционной картины означает, что энергия сюда не поступает совсем. Вследствие интерференции закон сохранения энергии не нарушается, происходит перераспределение энергии в пространстве.

Опыт Томаса Юнга

Опыт Юнга по наблюдению интерференции света

На экране образуются интерференционные полосы. С помощью этого опыта Т.Юнг впервые определил длины волн, соответствующие свету различного цвета.

Зеркала Френеля

Бипризма Френеля

Наблюдение колец Ньютона

Кольца Ньютона в монохромати-ческом свете (зеленом и красном)

Интерференция в тонких пленках

Интерференция в тонких пленках

Интерференция на мыльном пузыре

Интерференция света вокруг нас

Просветление оптики
n(плёнки)

Дифракция – явление огибания волнами препятствий.

Наблюдать дифракцию света нелегко, т.к. волны отклоняются от прямолинейного распространения на заметные углы на препятствиях, размеры которых сравнимы с длиной волны, а длина световой волны очень мала.

Принцип Гюйгенса: 

Каждая точка волновой поверхности является источником вторичных сферических волн.

Возникшая в соответствии с принципом Гюйгенса сферическая волна от отверстия S возбуждала в S1 и S2 когерентные колебания. Вследствие дифракции от этих отверстий выходили два световых конуса, которые частично перекрывались.Френель объединил принцип Гюйгенса с идеей интерференции вторичных волн.

Принцип Гюйгенса-Френеля

Волновая поверхность в любой момент времени представляет собой не просто огибающую вторичных волн, а результат их интерференции.

Дифракция от различных препятствий:

Темные и светлые пятна

Разложение света в спектр – главное свойство дифракционной решётки, поэтому она часто используется для спектрального анализа.