Интерференция- перераспред. света в пространстве.

Оптика. Учение о свете.

Свет - электромагнитное излучение, обладающее волновыми и квантовыми свойствами.

Квант – частица (корпускула).

Волновые свойства.

Свет - поперечная электромагнитная волна ( ).

, E₀,H₀ - амплитудные значения, - круг. Цикл. частота, - частота. Рис.1.

V – скор. Распр. волны в данной среде. V=C/n, где C- скорость света (в вакууме C=3*10⁸ м/с), n- показатель преломления среды (зависит от свойств среды).

, - диэлектрическая проницаемость, - магнитная проницаемость.

- фаза волны.

Ощущению свет обязаны электромагнитной составляю волны ( ).

- длина волны, равна пути, пройденному волной за период ( ; ).

Диапазон видимой части света: =0,4 0,75 мкм.

;

4000 - короткий (фиолетовый); 7500 – длинный (красный).

Квантовые свойства света.

С точки зрения квантовой теории свет испускается, распространяется и поглощается отдельными порциями – квантами.

Характеристики фотона.

1. Масса. ; m₀- масса покоя.

Если m₀ 0 (фотона) , то т.к. V=C, m= – чушь, следовательно m₀=0 – движущийся фотон. Следовательно, свет остановить нельзя.

Поэтому масса фотона должна рассчитываться из релятивистской формулы для энергии. E=mC², m=E/C².

2. Энергия фотона. E=mC².

В 1900 Макс Планк – немецкий физик выводит для энергии фотона следующую формулу: .

h=6,62*10^-34 Дж*с - постоянная Планка.

Импульс.

p=mV=mC=mC²/C=E/C=h/ ; p-характеристика частицы, -характеристика волны.

Волновая оптика.

Интерференция- перераспред. света в пространстве.

Наложение световых волн, в результате которого в одних местах пространства происходит усиление интенсивности света, а в других – ослабление. То есть происходит перераспределение интенсивности света в пространстве.

Условием наблюдения интерференции является когерентность световых волн (волны, которые удовлетворяют условию: -монохроматические волны; – фаза волны постоянна в данной точке пространства с течением времени).

РАСЧЕТ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ КАРТИН.

Источники- когерентные волны. ; * - точ. источник.

Темная и светлая полоса.

1.Если l~d, то картина неразличима, поэтому, чтобы что-то увидеть, надо 2.l<<d тогда .

В точке М происходит наложение двух когерентных волн.

, d1,d2 -метры, пройденные волнами; -разность фаз.

Темнее/светлее- интенсивность. (пропорциональна).

Если волны не когерентные: (среднее значение за период).

(суперпозиция, наложение).

Если – когерентные: ; ; - имеет место интерференция света (перераспределение света).

; если (оптическая разность хода волн); n-показатель преломления; (d2-d1)-геометрическая разность хода волн; -длина волны (путь, который волна проходит за период).

-основная формула интерференции.

В зависимости от пути , они приходят с различным . От последнего зависит Iрез.

1. Iрез. max.

Это условие максимума интерференции света, потому как при этом волны приходят в одинаковой фазе и поэтому усиливают друг друга.

n-коэффициент кратности; -означает, что интерференционная картина симметрична относительно центра экрана.

Если фазы совпадают, то амплитуды не зависят от фаз.

- Так же условие максимума.

2. Iрез. min.

; k=0,1,2…; .

- Это условие минимума, т.к. при этом волны приходят в противофазе и гасят друг друга.