Интерференция

Интерференцией волн называется явление, возникающее при сложении двух волн, вследствие которого наблюдается усиление или ослабление результирующих колебаний в различных точках пространства. Для образования устойчивой интерференционной картины необходимо, чтобы источники волн имели одинаковую частоту и постоянную разность фаз их колебаний. Такие волны называются когерентными.

Условие максимума интерференционной картины:
Условие минимума интерференционной картины:
Здесь Δ – разность хода интерферирующих лучей, λ – длина волны, m – произвольное целое число.

Все приборы, регистрирующие оптическое излучение, (глаз, фотопленка и т.д.) реагируют на квадрат амплитуды электрического поля в волне. Эта физическая величина называется интенсивностью.

Рис. 1. Распределение интенсивности в интерференционной картине

Исторически первым интерференционным опытом, получившим объяснение на основе волновой теории света, явился опыт Юнга (1802 г.). В опыте Юнга свет от источника, в качестве которого служила узкая щель S, падал на экран с двумя близко расположенными щелями S1 и S2. Проходя через каждую из щелей, световой пучок уширялся вследствие дифракции, поэтому на белом экране Э световые пучки, прошедшие через щели S1 и S2, перекрывались. В области перекрытия световых пучков наблюдалась интерференционная картина в виде чередующихся светлых и темных полосс стояние между светлыми интерференционными полосами на экране в этом опыте рассчитывается по формуле:
где d – расстояние между отверстиями экрана, L – расстояние между экранами.

Рис. 2. Схема интерференционного опыта Юнга

При отражении света от двух границ воздушного зазора между выпуклой поверхностью линзы и плоской пластиной возникают интерференционные кольца – кольца Ньютона. Радиус m-го темного кольца равен где R – радиус кривизны линзы, m – целое число (номер кольца).

Рис. 3. Наблюдение колец Ньютона
Рис. 4. Кольца Ньютона в зеленом и красном свете