December 10 2016 12:44:38
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Интерференция волн
Физика колебаний и волн. Квантовая физика
  1. Интерференционные полосы равной толщины (кольца Ньютона)

Интерференционные полосы равной толщины наблюдаются, например, в воздушной прослойке между плоским стеклом и лежащей на нем плоско-выпуклой линзой (рис. 5.6). При нормальном падении, свет  частично отражается от сферической поверхности линзы, а частично проникает в воздушный клин и отражается от плоской пластины.

Разность хода этих двух когерентных волн равна удвоенной толщине воздушного клина Δ = 2h.

Вычислим толщину воздушного клина h. Как видно из рисунка

img202.









                                                          Рис.5.6

Отсюда следует: img203, где R — радиус кривизны линзы.

Учитывая, что при отражении от оптически более плотной среды, фаза волны скачком меняется на π, вычислим разность фаз волн, отраженных от линзы и пластины:

img204

Эта разность фаз будет меняться по мере удаления от центра линзы. В связи с этим возникает чередование светлых и темных полос (рис. 5.7)

img205

Рис. 5.7

В точках, для которых разность фаз кратна 2π, возникнут максимумы:

img206

Вычислим теперь радиусы светлых колец

img207         img208

Условие минимума — условие возникновения темных колец:

img209

Радиусы темных колец: img210.

Итог лекции 5

Распределение интенсивности света при сложении в волновой области двух когерентных волн одинаковой интенсивности I1:

img211.

Здесь:    img212 — разность хода,

img213 — разность начальных фаз складываемых волн.

Условие максимумов:

img214.

Условие минимумов:

img215    (m = 0, 1, 2, 3...).

Лекция 6 «Интерференция волн»

План лекции

1. Краткий обзор предыдущих лекций. Метод векторных диаграмм

2. Многолучевая интерференция

3. Волновая область. Волновой параметр

 Итог лекции 6

  1. Краткий обзор предыдущих лекций. Метод векторных диаграмм

Две последние лекции были посвящены изучению явления интерференции. В чём состоит это явление, которое возникает при наложении волн?

Прежде всего, необходимо напомнить, что интерференцию можно наблюдать при сложении только когерентных волн. Две векторные волны когерентны, если они удовлетворяют следующим условиям:

1. Частоты волн должны быть одинаковыми ω1 = ω2 = ω.

2. Разность их начальных фаз не должна меняться со временем

ΔФ0 = Ф01 - Ф02 = const ≠ f(t)

3. Угол между плоскостями поляризации волн также должен оставаться неизменным. В дальнейшем мы рассматриваем волны, поляризованные в одной плоскости.

Пусть источники S1 и S2 излучают когерентные волны

S1 = A1cos (ωt - kr1 - Ф01) = A1cos (ωt - φ1),

S2 = A2cos (ωt - kr2 - Ф02) = A2cos (ωt - φ2).

Здесь φi = kri + Ф0i .

Согласно принципу суперпозиции при сложении таких волн возникает волна той же частоты, что и складываемые волны

S = S1 + S2 = Acos (ωt - φ)

Амплитуда A и фаза φ новой волны определяется амплитудами и фазами исходных волн

img216              (6.1)

Каждая волна в заданной точке пространства реализуется в виде колебания. Таким образом, задача сложения двух волн в точке наблюдения — Р сводится к известной задаче сложения двух колебаний. Часто при решении подобной задачи используют «метод векторных диаграмм». Этот же метод мы используем и при сложении не двух, а N когерентных волн.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.05 секунд 4,205,020 уникальных посетителей