- Что такое интерференция света?
Интерференция света, это интерференция световых волн. - Что такое световые волны?
Световые волны — это электромагнитные волны видимого диапазона.1 - В каком случае можно наблюдать интерференцию света от двух источников?
Интерференцию света можно наблюдать от двух когерентных источников света. - Сформулируйте условие наблюдения интерференционного максимума от двух синфазных когерентных источников, проиллюстрируйте его формулой и сделайте рисунок.
В некоторой точке пространства будет наблюдаться интерференционный максимум от двух синфазных когерентных источников, если разность хода волн от этих источников до этой точки будет равна чётному числу половин длин волн, идущих от этих источников:
Δ=2\cdot m\cdot \large \frac{λ}{2};
где Δ~- разность хода волн от двух синфазных когерентных источников до данной точки,
m~- любое целое число, называющееся порядком интерференционного максимума,
λ~- длина волны волн, идущих от этих источников (в среде, в которой определяется эта разность хода Δ).
Пусть у нас есть два когерентных синфазных источника \mathrm{O_1} и \mathrm{O_2}.
Посмотрите на рис 147.
Рис. 147. Условие интерференционного максимума или минимума.
\mathrm{O_1}~- первый из двух синфазных когерентных источников,
\mathrm{O_2}~- второй из этих двух синфазных когерентных источников,
\mathrm{A}~- некоторая точка пространства,
l_1~- расстояние от \mathrm{O_1} до \mathrm{A},
l_2~- расстояние от \mathrm{O_2} до \mathrm{A}.
Если условие, проиллюстрированное приведённой формулой, выполняется для точки \mathrm{A} и источников \mathrm{O_1} и \mathrm{O_2}, то в точке \mathrm{A} будет наблюдаться интерференционный максимум, то есть амплитуда результирующих электромагнитных колебаний в точке \mathrm{A} будет максимальна.
(Эта формула вместе с правилом определения разности хода Δ из вопроса 6 будет справедлива для случая, когда волны от этих источников всё время идут в одной и той же среде).2 - Что значит синфазных источников?
Синфазных источников, это значит источников, излучающих в одинаковой фазе, то есть источников, разность фаз между которыми равна нулю или целому числу 2π. - Запишите формулу для разности хода волн от двух источников до данной точки, сделайте рисунок.
Δ=l_2-l_1;
где Δ~- разность хода волн от двух источников до данной точки,
l_1~- расстояние от первого источника до этой точки (расстояние от \mathrm{O_1} до точки \mathrm{A} на рис. 147). (Причём любую точку можно выбрать за первую, и она должна оставаться первой на протяжении всей задачи. Таким образом разность хода может быть как положительной, так и отрицательной. Знак разности хода не несёт в себе физического смысла, а просто обозначает какую точку мы выбрали первой).
l_2~- расстояние от второго источника до этой точки (расстояние от \mathrm{O_2} до точки \mathrm{A} на рис. 147). - В чём измеряется разность хода в СИ?
Разность хода в СИ измеряется в метрах: [м]. - Запишите формулу для амплитуды результирующих электромагнитных колебаний в интерференционном максимуме. Приведите пример на рисунке.
A=A_1+A_2;
где A~- амплитуда результирующих электромагнитных колебаний в интерференционном максимуме (например, в точке \mathrm{A} на рис. 147, если для неё выполняется условие интерференционного максимума),
A_1~- амплитуда электромагнитных колебаний, которые бы были в точке \mathrm{A}, если бы существовал только один первый источник электромагнитных волн (например, только источник \mathrm{O_1} на рис. 147),
A_2~- амплитуда электромагнитных колебаний, которые бы были в точке \mathrm{A}, если бы существовал только один второй источник электромагнитных волн (например, только источник \mathrm{O_2} на рис. 147). - Сформулируйте условие наблюдения интерференционного минимума от двух синфазных когерентных источников, проиллюстрируйте его формулой и сделайте рисунок.
В некоторой точке пространства будет наблюдаться интерференционный минимум от двух синфазных когерентных источников, если разность хода волн от этих источников до этой точки будет равна нечётному числу половин длин волн, идущих от этих источников:
Δ=(2\cdot m+1)\cdot \large \frac{λ}{2};
где Δ~- разность хода волн от двух синфазных когерентных источников до данной точки,
m~- любое целое число, являющееся порядком интерференционного минимума,
λ~- длина волны волн, идущих от этих источников (в среде, в которой определяется эта разность хода Δ).
Пусть у нас есть два когерентных синфазных источника \mathrm{O_1} и \mathrm{O_2}. Посмотрите на рис 147. (Эта формула вместе с правилом определения разности хода Δ из вопроса 6 будет справедлива для случая, когда волны от этих источников всё время идут в одной и той же среде). Если условие, проиллюстрированное приведённой формулой, выполняется для точки \mathrm{A} и источников \mathrm{O_1} и \mathrm{O_2}, то в точке \mathrm{A} будет наблюдаться интерференционный минимум, то есть амплитуда результирующих электромагнитных колебаний в точке \mathrm{A} будет минимальна. - Запишите формулу для амплитуды результирующих электромагнитных колебаний в интерференционном минимуме. Приведите пример на рисунке.
A=|A_2-A_1|;
где A~- амплитуда результирующих электромагнитных колебаний в интерференционном минимуме (например, в точке \mathrm{A} на рис. 147, если для неё выполняется условие интерференционного минимума),
A_1~- амплитуда электромагнитных колебаний, которые бы были в точке \mathrm{A}, если бы существовал только один первый источник электромагнитных волн (например, только источник \mathrm{O_1} на рис. 147),
A_2~- амплитуда электромагнитных колебаний, которые бы были в точке \mathrm{A}, если бы существовал только один второй источник электромагнитных волн (например, только источник \mathrm{O_2} на рис. 147). - Как выглядит интерференционная картина световых волн на экране?
(Под экраном имеется ввиду какая-нибудь поверхность, освещаемая этими волнами, например поверхность стены). Интерференционная картина световых волн на экране выглядит как чередующиеся наиболее яркие области, плавно переходящие в наименее яркие области.
Сноски:
- Если мы говорим, что свет — это электромагнитные волны видимого диапазона длин волн, если же мы говорим, что свет — это электромагнитные волны оптического диапазона длин волн (ИК, видимый и УФ диапазоны), то световые волны это электромагнитные волны оптического диапазона длин волн.
- А встречаются ли в ЕГЭ задачи, когда не в одной?