Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


”словие усилени€ и ослаблени€ волн при интерференции




ќѕ“» ј

и

ј“ќћЌјя ‘»«» ј

 

”чебное пособие по курсу физики

 

 

„ел€бинск


”ƒ  533 (07)

 

ќѕ“» ј » ј“ќћЌјя ‘»«» ј. ”чебное пособие по физике.

”чебное пособие представл€ет собой курс лекций по физике. ѕособие написано в соответствии с программой дл€ инженерно-технических специальностей высших учебных заведений.

¬ конце каждой главы приведены контрольные вопросы и задачи. ¬се формулы и решени€ приведены в ћеждународной системе единиц —»..

 

 

јвтор: ј. ¬. Ўушарин, ст. преподаватель кафедры ≈Ќƒ,

 

–ецензенты:

 

 

ѕечатаетс€ по решению научно-методического —овета

„ел€бинского института путей сообщени€

 

 

‘илиал ”ральского государственного университета путей сообщени€

„ел€бинский институт путей сообщени€, 2013.

 


 

ќптика Ц это раздел физики, изучающий излучение света, распространение света в пространстве и взаимодействие света с веществом.

ѕо современным представлени€м свет Ц это электромагнитные волны, излученные атомами и молекулами вещества. —вет, воспринимаемый глазом человека, имеет длины волн в диапазоне (0,4 Ц 0,7)10-6 м, что составл€ет малую часть диапазона электромагнитного излучени€. ¬есь диапазон электромагнитных волн очень широк. Ќа одном конце диапазона наход€тс€ радиоволны с длиной до тыс€ч метров, на другом конце Ц гамма-излучение €дер атомов с длиной волны до 10-12 м.

“ак как свет это электромагнитные волны, то волновые свойства про€вл€ютс€ в таких €влени€х как интерференци€, дифракци€, пол€ризаци€. Ќо так как излучение волны атомом происходит за врем€ менее 10-8 секунды, то излученный цуг электромагнитной волны ограничен в пространстве и времени и при взаимодействии с веществом ведет себ€ как частица, как корпускула. „астицу света называют фотон.  орпускул€рные свойства фотонов про€вл€ютс€ в таких €влени€х как фотоэффект, эффекта  омптона, давление света.

—корость света в вакууме с= 3∙108 м/с. ¬ других средах скорость распространени€ меньше , где n называетс€ абсолютным показателем преломлени€ вещества.

 

 

1. »Ќ“≈–‘≈–≈Ќ÷»я —¬≈“ј

 

»нтерференци€ Ц это €вление сложени€ когерентных волн, в результате которого в пространстве возникают области усилени€ и ослаблени€ колебаний. ѕри интерференции происходит перераспределение световой энергии из области минимумов в область максимумов.

 

”словие усилени€ и ослаблени€ волн при интерференции

¬олны €вл€ютс€ когерентными, если частоты колебаний одинаковы, разность фаз в точке наблюдени€ посто€нна во времени и еще дл€ световых волн, которые €вл€ютс€ поперечными, плоскости колебаний световых векторов должны быть параллельны. ѕод световым вектором понимают вектор напр€женности электрического пол€ волны, так как именно электрическое поле воздействует на глаз, фотоэлементы, на фотоэмульсии.

—вет от некогерентных источников, например от двух лампочек, не создает устойчивой картины интерференции. ƒаже если в какой-то точке два цуга волн, излученных разными атомами, усиливают друг друга, то примерно через 10-8 с они смен€ютс€ другими, которые могут ослабл€ть друг друга. ¬ результате на экране интенсивность освещени€ быстро и хаотично мен€етс€, а глаз из-за инерционности воспри€ти€ наблюдает равномерную освещенность.

¬олны максимально усиливают друг друга, если направление световых векторов совпадают, разность фаз кратна 2π радиан: ∆φ=2π κ, где κ = 1, 2, 3ЕЦ целое число. ¬олны ослабл€ют друг друга, если направление световых векторов противоположны, разность фаз кратна нечетному числу π радиан: ∆ φ = (2 κ +1) π.

ѕусть интерферируют две гармонические волны:

 

1 = ≈ 1,0 cos (ωtЦ2π l1 / λı), 1.1

 

2 = ≈ 2,0 cos (ωtЦ2π l2 / λ2). 1.2

 

«десь Ц световой вектор (вектор напр€женности электромагнитного пол€), ω Ц циклическа€ частота колебаний, λ Ц длина волны, l Ц рассто€ние от источников света до точки наблюдени€. јргумент косинуса называетс€ фазой. –азность фаз в точке наблюдени€ будет равна

 

φ =2π (l 1 / λ 1 Ц l 2 / λ 2). 1.3

 

ƒл€ удобства решени€ задач интерференции считают, что обе волны распростран€ютс€ с одинаковой скоростью света в вакууме, с одинаковой длиной волны λ. Ќо зато увеличивают длину пути так, чтобы врем€ распространени€ и разность фаз в точке наблюдени€ не изменились: . Ёто рассто€ние , равное произведению геометрического пути на показатель преломлени€ называют оптическим путем. ƒлина волн в среде св€зана с длиной волны в вакууме соотношением: λ 1= λ / n 1, где n 1Ц абсолютный показатель преломлени€ среды. “огда разность фаз в формуле (1.3) будет равна . ”слови€ усилени€ и ослаблени€ колебаний через разность оптических путей примут вид

 

max: Δ L = l 1 n 1 Ц l 2 n 2 = k λ, 1.4

 

min: Δ L = l 1 n 1Ц l 2 n 2 = (2 k +1) λ /2. 1.5

 

¬олны усиливают друг друга, если разность оптических путей кратна целому числу длин волн, и ослабл€ют, если разность оптических путей кратна нечетному числу длин полуволн.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2017-03-18; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 10917 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћучша€ месть Ц огромный успех. © ‘рэнк —инатра
==> читать все изречени€...

513 - | 491 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.011 с.