Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Интерференция когерентных волн

Интерференция волн - это явление устойчивого увеличения или уменьшения результирующей амплитуды колебаний при суперпозиции (наложении) двух или более когерентных волн. При этом в разных точках пространства результирующая амплитуда различна, но в любой точке она остается постоянной в течение довольно большого промежутка времени (времени наблюдения). (Примером интерференции волн являются стоячие волны.).

Пусть в некоторую точку пространства, обычно называемую точкой наблюдения, приходят  от разных источников две волны с одинаковой частотой  и с одинаковым направлением колебаний электрических векторов  и . Тогда, согласно принципу суперпозиции, результирующее колебание в точке P будет иметь вид
,
причем начальные фазы колебаний  и будут зависеть от координат источников и точки наблюдения.

Для сложения колебаний применим метод векторной диаграммы.
 ,
так как  .

Волны называются некогерентными, если их разность фаз зависит от времени. Тогда среднее значение быстропеременной гармонической функции за время наблюдения  , и среднее значение квадрата амплитуды результирующего колебания
.

Интенсивность (или энергия) волны (а для света - освещенность экрана) пропорциональна квадрату ее амплитуды, т.е.  .
Поэтому при наложении некогерентных волн их интенсивности складываются, и результирующая (усредненная) интенсивность будет
одинакова во всех точках пространства : .

Когерентными называются волны, для которых разность фаз  постоянна во времени  .

В тех точках пространства (экрана), где разность фаз когерентных волн равна нечетному числу , т.е.

,  где  m- целое число  ( условие минимума ), результирующая амплитуда будет минимальной и равной
.
В тех же точках, где разность фаз когерентных волн равна четному числу , т.е.
,  где  m- целое число  (условие максимума ), результирующая амплитуда будет максимальной: .
Таким образом, при сложении когерентных волн наблюдается интерференционная картина, состоящая из устойчивых максимумов и минимумов интенсивности (освещенности) экрана.
Если амплитуды интерферирующих волн одинаковы:  , в точках минимума освещенность падает до нуля, а в точках максимума

возрастает в четыре раза: 

Дата публикации:2012-10-16

Просмотров:2800

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.