Тема: Интерференция света.

Интерференция света Выполнила Хлонина О.Е.

Что получится в результате сложения волн?

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)

Что получится в результате сложения волн?

При этом амплитуда результирующего колебания максимальна –

волны «усилили» друг друга

Условие минимума

• Разность хода волн равна  нечетному числу длин полуволн.

Что получится в результате сложения волн?

Условие минимума:

Разность хода равна нечетному числу длин полуволн

∆ d = ( 2k + 1 ) λ/2

При этом амплитуда результирующего колебания равна 0.

Волны «погасили» друг друга

Интерференция света — сложение световых волн, при котором происходит усиление световых колебаний в одних точках и ослабление в других.

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

Опыт английского учёного Т. Юнга по интерференции света 1801 г.

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

Другие опыты по интерференции света

Бипризма Френеля

Зеркала Френеля

Наблюдение колец Ньютона

• Интерференция возникает при сложении волн, отразившихся от двух сторон воздушной прослойки.

«Лучи» 1 и 2 – направления распространения волн;

h – толщина воздушного зазора.

Наблюдение колец Ньютона

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

Наблюдение колец Ньютона

Интерференция в тонких пленках

Интерференция в тонких пленках

Интерференция на мыльном пузыре

Интерференция света вокруг нас

Применение интерференции

Просветление оптики

Просветление оптики

n (плёнки) (стекла)

Дифракция света

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 S 1 и S 2 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:

а) от тонкой проволочки; б) от круглого отверстия; в) от круглого непрозрачного экрана.

Темные и светлые пятна

Таким образом, если на препятствии укладывается целое число длин волн, то они гасят друг друга и в данной точке наблюдается минимум (темное пятно). Если нечетное число полуволн, то наблюдается максимум (светлое пятно)

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