Интерференция

Докажите, что при интерференции двух одинаковых по интенсивности волн в максимуме наблюдается учетверение интенсивности. φ₁ – φ₂=0; cos0=1; I = I₁+I₂+2 cos(φ₁ – φ₂)= I1+I1+2I1=4I1

Как выглядит интерференционная картина от красного источника? Т.к. красный свет является монохроматическим, то интерференционная картина будет представлять собой чередование светлых и темных полос.

Как изменяется фаза колебаний при отражении света от оптически более плотной среды? Фаза колебаний при отражении света от оптически более плотной среды меняется на π. А оптическая длина волны увеличивается на λ/2. Т.е. происходит потеря полуволны.

Какие волны называются когерентными, что такое длина когерентности? монохроматические волны, имеющие неизменную во времени разность фаз.

Какое явление лежит в основе просветления оптики? Явление интерференции лежит в основе просветления оптики. Просветление (отсутствие отражения) добиваются путем нанесения на передние поверхности линз тонких прозрачных пленок, абсолютный показатель преломления которых меньше абсолютного показателя преломления материала призмы или линзы.

Какой свет называется монохроматическим? Монохроматические волны – строго синусоидальная волна с постоянным во времени циклической частотой (ω) и амплитудой (а) и начальной фазой (ф). Поэтому строго монохроматические волны не могут быть точно реализованы на практике.

Объясните, почему при наблюдении интерференции в тонких плёнках на просвет и на отражение — максимумы и минимумы меняются местами.

    Рис.43. Интерференция в тонких пленках. Разность хода между лучами определяется удвоенной длиной AD и участком ВС. Однако следует иметь в виду, что пленка является более плотной оптической средой, и скорость света в ней меньше. Вследствие этого время, затрачиваемое светом на прохождение пути AD, будет больше в n раз, где n – показатель преломления пленки. Поэтому принято говорить об оптической длине пути света, которая равна ADn. Теперь разность оптических путей лучей 1 и 2 D = 2n(AD) – BC +l/2. Величина l/2 добавляется потому, что происходит изменение фазы волны на 180 ⁰, что эквивалентно увеличению пути на l/2. Если D= (2n-1)l/2, то 2DFncosb =nl cсоответствует условию минимума освещенности, а D= =nl= 2DFncosb +l/2 – условию максимума.

Почему при наложении двух пучков естественного света не наблюдается интерференционной картины? Пучки должны быть когерентными.

При какой разности фаз складываемых колебаний наблюдается интерференционный максимум? ∆ φ =2mπ

При какой разности фаз складываемых колебаний наблюдается интерференционный минимум? ∆φ=(2m+1)π

Условие максимума. Условие максимума: cos (∆φ)= +1 при ∆φ=2mπ ∆s = (ln-l₁n) = ∆ln=(λ/2π) * ∆φ= (λ/2π)*2πm= 2m* λ/2

Условие минимума. Если на оптической разности хода двух интерферирующих волн наблюдается нечетное число полуволн, то тогда наблюдается минимум интерференционной картины. Условие минимума: cos (∆φ)= -1 при ∆φ=(2m+1)π ∆s = (l2n-l1n) = ∆ln=(λ/2π) * ∆φ= (λ/2π)*(2m+1)π= (2m+1)* λ/2

Чем объясняется разнообразие окраски крыльев бабочек, хотя красящий пигмент в них отсутствует? Как видно из следующих выражений: Условие интерференционного максимума или Условие интерференционного минимума или , условия интерференционных максимумов и минимумов для разных длин волн в отраженном свете будет выполняться на участках пленки с различной толщиной. Именно этим, а вовсе не наличием красящего пигмента, и объясняется радужная окраска крыльев бабочек.

Что называется временем когерентности? Среднее время (tк), в течение которого амплитуда, начальная фаза колебаний и частота остаются неизменными

Что называется интерференцией? Интерференция – явление наложения когерентных волн, при котором, в зависимости от соотношения фаз складываемых волн происходит их усиление или ослабление, т.е. происходит перераспределение интенсивностей налагаемых волн.

Что называют групповой скоростью? Скорость перемещения интерференционной картины, образованной группой волн различных частот, распространяющихся в одном направлении. Она не имеет отношение к переносу энергии этими волнами.

Что называют оптическим путем луча? Оптическим путем луча называется произведение геометрической длины пути (l) световой волны в среде на абсолютный показатель преломления света (n): S=nl

Что собой представляет волновой пакет? Суперпозиция волн, малоотличающихся друг от друга по частоте, занимающая в каждый момент времени ограниченную область пространства.

что такое длина когерентности? Среднее расстояние, на котором гребни волн сохраняют «шаг», называется длиной когерентности.

Дата добавления: 2015-08-05