Колебания и волны

Сегодня: *

7.2 Интерференция световых волн

7.3 Опыт Юнга

7.4 Когерентность и монохроматичность

7.5 Методы наблюдения интерференции

7.6 Интерференция в тонких пленках

7.7 Применение интерференции света

; (угол падения равен углу отражения);

(отношение синуса угла падения к синусу угла преломления – величина

к скорости света в вакууме с).

Рисунок 7.1 Рисунок 7.2

Таким образом, Ньютон утверждал, что скорость света в веществе больше скорости света в вакууме.

Гюйгенс Христиан (1629 – 1695), нидерландский ученый. В 1665 – 81 гг. работал в Париже. Изобрел (1657 г.) маятниковые часы со спусковым механизмом, дал их теорию, установил

большинстве к оптике, где он установил (примерно в 1662 г.) основной принцип геометрической оптики (принцип Ферма). Аналогия между принципом Ферма и вариационными принципами механики сыграла значительную роль в развитии современной динамики и теории оптических инструментов.

ГюйгенсаГюйгенса, введя так называемые зоны Френеля (принцип Гюйгенса - Френеля). Разработал в 1818 году теорию дифракции светаГюйгенса, введя так называемые зоны Френеля (принцип Гюйгенса - Френеля). Разработал в 1818 году теорию дифракции света. Член Лондонского королевского общества (с 1825 года).

ахроматических линз. Фраунгофер изучал дифракцию в параллельных лучах (так называемая дифракция Фраунгофера) сначала от одной щели, а потом от многих. Большой заслугой учёного является использование(с 1821 года) дифракционных решетоклинз. Фраунгофер изучал дифракцию в параллельных лучах (так называемая дифракция Фраунгофера) сначала от одной щели, а потом от многих. Большой заслугой учёного является использование(с 1821 года) дифракционных решеток для исследования спектров (некоторые исследователи считают его даже изобретателем первой дифракционной решетки).

лабораториялаборатория в Кембридже, которую и возглавлял до конца жизни. Научные труды посвящены электродинамикелаборатория в Кембридже, которую и возглавлял до конца жизни. Научные труды посвящены электродинамике, молекулярной физикелаборатория в Кембридже, которую и возглавлял до конца жизни. Научные труды посвящены электродинамике, молекулярной физике, общей статистикелаборатория в Кембридже, которую и возглавлял до конца жизни. Научные труды посвящены электродинамике, молекулярной физике, общей статистике, оптикелаборатория в Кембридже, которую и возглавлял до конца жизни. Научные труды посвящены электродинамике, молекулярной физике, общей статистике, оптике, механикелаборатория в Кембридже, которую и возглавлял до конца жизни. Научные труды посвящены электродинамике, молекулярной физике, общей статистике, оптике, механике, теории упругостилаборатория в Кембридже, которую и возглавлял до конца жизни. Научные труды посвящены электродинамике, молекулярной физике, общей статистике, оптике, механике, теории упругости. Самым большим достижением Максвелла является созданная им в 1860-1865 годах теория электромагнитного полялаборатория в Кембридже, которую и возглавлял до конца жизни. Научные труды посвящены электродинамике, молекулярной физике, общей статистике, оптике, механике, теории упругости. Самым большим достижением Максвелла является созданная им в 1860-1865 годах теория электромагнитного поля, которую он сформулировал в виде системы нескольких уравнений, выражающих все основные закономерности электромагнитных явлений.

астрономии, физике, математике, метеорологии. Автор многих открытий в области оптики и электромагнетизма. По указаниям Араго французские физики И.Физоастрономии, физике, математике, метеорологии. Автор многих открытий в области оптики и электромагнетизма. По указаниям Араго французские физики И.Физо и Ж. Фукоастрономии, физике, математике, метеорологии. Автор многих открытий в области оптики и электромагнетизма. По указаниям Араго французские физики И.Физо и Ж. Фуко экспериментально измерили скорость света, а французский астроном У. Леверьеастрономии, физике, математике, метеорологии. Автор многих открытий в области оптики и электромагнетизма. По указаниям Араго французские физики И.Физо и Ж. Фуко экспериментально измерили скорость света, а французский астроном У. Леверье теоретически, "на кончике пера", открыл планету Нептунастрономии, физике, математике, метеорологии. Автор многих открытий в области оптики и электромагнетизма. По указаниям Араго французские физики И.Физо и Ж. Фуко экспериментально измерили скорость света, а французский астроном У. Леверье теоретически, "на кончике пера", открыл планету Нептун. Араго с 1829 года член Петербургской академии наук.

исследования относятся к магнетизму, капиллярности, теории упругостиисследования относятся к магнетизму, капиллярности, теории упругости, гидромеханикеисследования относятся к магнетизму, капиллярности, теории упругости, гидромеханике, теории колебанийисследования относятся к магнетизму, капиллярности, теории упругости, гидромеханике, теории колебаний, теории света. Член Петербургской академии наук (с 1826 года).

, что совпало с

экспериментом;

1848 г. М. Фарадей открыл вращение плоскости поляризации света в магнитном поле (эффект Фарадея);
1860 г. Дж. Максвелл основываясь на открытии Фарадея пришел к выводу, что свет есть электромагнитные, а не упругие волны;

ν – частота, h – постоянная Планка.

, где

Вильгельма (теперь Институт Макса Планка) и занимал этот пост до конца жизни. В 1900 г. в работе, посвященной равновесному тепловому излучению, Планк впервые ввел предположение о том, что энергия осциллятора принимает дискретные значения, пропорциональные частоте колебаний, чем положил начало квантовой физики. Также Макс Планк внес большой вклад в развитие термодинамики.

Это соотношение связывает корпускулярные характеристики излучения – массу и энергию кванта – с волновыми – частотой и длиной волны.
Работы Планка и Эйнштейна явились началом развития квантовой физики.

Пусть две волны одинаковой частоты, накладываясь друг на друга, возбуждают в некоторой точке пространства колебания одинакового направления.

(7.2.1)

Если разность фаз колебаний возбужденных волнами в некоторой точке пространства остается постоянной во времени, то такие волны называются когерентными.

называется

интерференционным членом.

В точках пространства, где

,

(в максимуме

), где

, интенсивность

Процесс излучения одного атома длится примерно

с. При этом, длина цуга

В одном цуге укладывается примерно

длин волн.

– оптическая разность хода,

L – оптическая длина пути.

Если оптическая разность хода

(7.2.4)

то

(7.2.4) условие интерференционного минимума.

(m = 0, 1, 2, …), (7.3.2)

а минимумы – в случае, если

(7.3.3)

(7.3.4)

ширина интерференционной полосы.

,

(

), второго (

) порядков, и т. д.

За промежуток времени

разность фаз колебаний

изменится на π.

Время когерентности – время, по истечению которого разность фаз волны в некоторой, но одной и той же точке пространства, изменяется на π.

Когерентность колебаний которые совершаются в одной и той же точке пространства, определяемая степенью монохроматичности волн, называется временнóй когерентностью.

Рисунок 7.11

интерференционные полосы равного наклона.

между соприкасающимися выпуклой сферической поверхностью линзы малой кривизны и плоской поверхностью стекла, называют кольцами Ньютона.

Рисунок 7.11

содержаться лучи разных направлений. Полосы равной толщины наблюдаются при освещении пластинки переменной толщины (клина) (

)

параллельным пучком света.

• Явление интерференционных волн, рассеянных от некоторого объекта (или прошедших через него), с «опорной» волной лежит в основе голографии (в т.ч. оптической, акустической или СВЧ-голографии).

Рисунок 7.15