Интерференция света. Условие максимумов и минимумов.

Интерференцией световых волн называется сложение двух когерентных волн, вследствие которого наблюдается усиление или ослабление результирующих световых колебаний в различных точках пространства.

Условия интерференции:

Волны должны быть когерентны. Когерентность - согласованность. В простейшем случае когерентными являются волны одинаковой длины, между которыми существует постоянная разность фаз.
Разность расстояний, пройденных двумя волнами от источников до конкретной точки, называется разностью хода двух волн

Условие максимума и минимума интерференции:

• Если оптическая разность хода равна целому числу длин волн

- условие интерференционного максимума.

• Если оптическая разность хода равна полуцелому числу длин волн

-- условие интерференционного минимума.

Дифракция света. Дифракция Френеля и Фраунгофера.

Дифракция света - огибание лучами света границы непрозрачных тел, проникновение света в область геометрической тени.

Дифракция Френеля — Дифракционная картина, которая наблюдается на небольшом расстоянии от препятствия, по условиям, когда основной вклад в интерференционную картину дают границы экрана.

≥1

Дифракция Фраунгофера — случай дифракции, при котором дифракционная картина наблюдается на значительном расстоянии от отверстия или преграды, картина образуется параллельными пучками.

≤1

Зоны Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске.

Зоны Френеля - участки, на которые можно разбить поверхность световой волны для вычисления результатов дифракции света.

Дифракция Френеля на круглом отверстии:

С ферическая волна, распространяющаяся из точечного источника , встречает на своем пути экран с круглым отверстием. Дифракционная картина наблюдается на экране в точке . Разобьем часть волновой поверхности на зоны Френеля. Вид дифракционной картины будет зависеть от количества зон Френеля, укладывающихся в отверстии. Амплитуда результирующего колебания в точке равна: (плюс для нечетных , минус – для четных). Дифракционная картина от круглого отверстия вблизи точки будет иметь вид чередующихся светлых и темных колец.

Дифракция Френеля на диске:

Сферическая волна, распространяющаяся из точечного источника , встречает на своем пути диск. Дифракционная картина наблюдается на экране в точке . Пусть диск закрывает первых зон Френеля. Тогда амплитуда результирующего колебания в точке равна: . Т.к. слагаемое в скобках равно 0, то . Следовательно, в точке всегда будет светлое пятно, окруженное концентрическими светлыми и темными кольцами, а интенсивность убывает с расстоянием от центров картины.