Інтэрферэнцыя святла

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search
Інтэрферэнцыя святла — вопыт Юнга

Інтэрферэнцыя святла — пераразмеркаванне інтэнсіўнасці святла ў выніку накладання (суперпазіцыі) некалькіх кагерэнтных светлавых хваль. Гэта з'ява суправаджаецца чаргаваннем у прасторы максімумаў і мінімумаў інтэнсіўнасці. Яе размеркаванне называецца інтэрферэнцыйнай карцінай.

Гісторыя адкрыцця[правіць | правіць зыходнік]

Упершыню з'ява інтэрферэнцыі была незалежна выяўлена Робертам Бойлем (1627—1691 гг.) і Робертам Гукам (1635—1703 гг.). Яны назіралі ўзнікненне рознакаляровай афарбоўкі тонкіх плёнак, падобных алейным або бензінавым плямам на паверхні вады. У 1801 годзе Томас Юнг (1773—1829 гг.), увёўшы «прынцып суперпазіцыі», першым растлумачыў гэтую з'яву і ўвёў у навуковы ўжытак тэрмін «інтэрферэнцыя» (1803). Ён таксама выканаў першы дэманстрацыйны эксперымент па назіранні інтэрферэнцыі святла, атрымаўшы інтэрферэнцыю ад дзвюх шчылінных крыніц святла (1802); пазней гэты вопыт Юнга стаў класічным.

Кольцы Ньютана[правіць | правіць зыходнік]

Іншым метадам атрымання ўстойлівай інтэрферэнцыйнай карціны для святла служыць выкарыстанне паветраных праслоек, заснаванае на аднолькавай рознасці ходу дзвюх частак хвалі: адной — адразу адлюстраванай ад унутранай паверхні лінзы і другой — якая прайшла паветраную праслойку пад ёй і толькі затым адбілася. Яе можна атрымаць, калі пакласці плоскавыпуклую лінзу на шкляную пласціну выпукласцю ўніз. Пры асвятленні лінзы зверху монахраматычным святлом утворыцца цёмная пляма ў месцы дастаткова шчыльнага судотыку лінзы і пласцінкі, акружаная цёмнымі і светлымі канцэнтрычнымі кольцамі рознай інтэнсіўнасці. Цёмныя кольцы адпавядаюць інтэрферэнцыйным мінімумам, а светлыя — максімумам, адначасова цёмныя і светлыя кольцы з'яўляюцца ізалініямі роўнай таўшчыні паветранай праслойкі. Вымераўшы радыус светлага або цёмнага кальца і вызначыўшы яго парадкавы нумар ад цэнтра, можна вызначыць даўжыню хвалі монахраматычнага святла. Чым круцейшая паверхня лінзы, асабліва бліжэй да краёў, тым меншая адлегласць паміж суседнімі светлымі або цёмнымі кольцамі[1].

Шырыня інтэрферэнцыйнай паласы[правіць | правіць зыходнік]

У практычна важных выпадках , і рознасць ходу можна запісаць як , дзе  — адлегласць паміж крыніцамі S1 і S2. З іншага боку, дзе адлегласць ад крыніц да экрана. Тады для максімумаў атрымаем:

.

Адкуль .

У пункце размешчаны максімум, адпаведны нулявой рознасці ходу. Для яго парадак інтэрферэнцыі . Гэта цэнтр інтэрферэнцыйнай карціны. Пры пераходзе да суседняга максімуму мяняецца на адзінку, а  — на велічыню , якую называюць шырынёй інтэрферэнцыйнай паласы. Такім чынам,

або ,

дзе  — вугал, пад якім бачныя абедзве крыніцы з цэнтра экрана, . З формулы відаць, што для павелічэння шырыні паласы трэба павялічваць або памяншаць , то бок памяншаць вуглавую адлегласць паміж крыніцамі.

Для атрымання больш яркай інтэрферэнцыйнай карціны ў якасці крыніц S1 і S2 выкарыстоўваюць дзве шчыліны (ці малюнак зыходнай крыніцы — шчыліны), і інтэрферэнцыйныя карціна будзе мець выгляд чаргаванных светлых і цёмных палос, паралельных дадзеным шчылінам.

Зноскі

  1. Ландсберг Г. С. § 126. Кольца Ньютона // Элементарный учебник физики. — 13-е изд. — М.: Физматлит, 2003. — Т. 3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. — С. 249—266. — 656 с.

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]

  • Иродов И. Е. Глава 4 (Интерференция Света) // Волновые процессы. Основные законы. С. 81—114.