Главная > Оптика > Основы оптики
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 7.3. Двухлучевая интерференция. Деление волнового фронта

7.3.1. Опыт Юнга.

Первая экспериментальная установка для демонстрации интерференции света была осуществлена Юнгом. Свет от точечного монохроматического источника падал на два небольших отверстия в экране

Л, расположенных рядом и находящихся на равных расстояниях от источника (рис. 7.2). Эти отверстия действуют как вторичные монохроматические точечные и синфазные источники, а световые пучки от них перекрываются позади экрана . Интерференция наблюдается в области перекрытия световых пучков.

Рис. 7.2. Опыт Юнга.

Предположим, что интерференционная картина наблюдается в плоскости нормальной к перпендикуляру восстановленному в середине отрезка, соединяющего точки и , а ось х выберем параллельной (рис. 7.3). Пусть расстояние между отверстиями, а — расстояние между отрезком и плоскостью наблюдения. Для точки лежащей в плоскости наблюдения, имеем

следовательно,

Разность геометрических путей света от и до Р можно представить в виде

Вследствие малости длйн волн видимого света интерференционная картина будет наблюдаться, только если значительно меньше а.

Рис. 7.3. Интерференция света от двух тачечных источников.

Тогда при условии, что х и у также малы по сравнению с а, находим

и, отбрасывая члены второй и высших степеней величин

Если показатель преломления среды (предполагается, что она однородна), в которой происходит опыт, то оптическая разность хода от до Р равна

а соответствующая разность фаз —

Так как угол очень мал, то допустимо считать, что волны от и движутся к по одному и тому же направлению, и интенсивность можно рассчитать по формуле (7.2.15); согласно (7) и (7.2.16) максимумы интенсивности будут при

а минимумы интенсивности при

Таким образом, интерференционная картина в непосредственной близости от О состоит из светлых и темных полос, называемых интерференционными полосами (рис. 7.4). Они находятся на равных расстояниях друг от друга и направлены под прямым углом к линии соединяющей оба источника. Расстояние между соседними яркими полосами равно . В любой точке

интерференционной картины число т., определяемое соотношением

называется порядком интерференции в этой точке; следовательно, светлым полосам соответствуют целые порядки

Рис. 7.4 Интерференционные полосы в опыте Юнга

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление