Для світлових хвиль виконується принцип суперпозиції, внаслідок чого для них характерне векторне додавання напруженностей електричних полів окремих світлових хвиль

Справедливість принципу суперпозиції зумовлена тим, що наведені в середовищі дипольні моменти прямо пропорційні напруженості зовнішнього електричного поля, тобто електричні властивості середовища мають лінійний характер. Якби співвідношення між зовнішнім полем і результатом його впливу на середовище мали нелінійний характер, то принципу суперпозиції не було б. У цьому разі одне випромінювання заважало б поширенню другого, спотворювало б його.

Характерно, що М. В. Ломоносов вважав, справедливість принципу суперпозиції у сфері світлових явищ одним із основних аргументів на користь хвильової природи світла.

За електромагнітною теорією принцип суперпозиції означає, що вектор напруженості результуючого електричного поля двох світлових хвиль, які проходять через одну точку, дорівнює векторній сумі напруженостей електричних полів кожної хвилі окремо.

Зокрема, якщо напруженості цих полів мають однакові значення і:

· протилежно напрямлені, то напруженість результуючого електричного поля дорівнюватиме нулю;

· при однаковому напрямі складових полів напруженість результуючого поля досягне максимального значення, оскільки дорівнюватиме їх сумі.

Електромагнітне поле світлової хвилі швидко змінюється з часом. Приблизно 10¹⁵ разів за секунду напруженість електричного поля проходить через нуль, змінюючи свій напрям, і стільки ж разів досягає свого максимального значення. Зорове враження зумовлене середнім значенням квадрата електричного вектора хвилі за порівняно великий проміжок часу, а не значенням його в кожний момент. Великий проміжок часу, звичайно, треба розуміти як великий порівняно з періодом світлового коливання, який становить близько 10^-15 с.

Зрозуміло, що око побачить підсилення або згасання світла тільки тоді, коли цей ефект відбуватиметься для багатьох коливань, тобто коли різниця фаз між інтерферуючими коливаннями залишається сталою.

Отже, для виникнення інтерференції світлових хвиль у будь-якій точці простору потрібна стала різниця фаз між ОДНАКОВО напрямленими світловими коливаннями ОДНАКОВОЇ частоти, що приходять у цю точку. Такі коливання називають когерентними.

Будь-яке світне тіло складається з дуже багатьох джерел коливань: світлові хвилі породжуються окремими атомами речовини. Ми спостерігаємо завжди сумарну дію багатьох атомів. Для виникнення інтерференції від двох джерел світла потрібно, щоб у місці спостереження хвилі, які випромінюються всіма атомами одного джерела, відрізнялись за фазою на стале значення від хвиль другого джерела. Такий збіг практично неможливий, тому

Дата добавления: 2014-01-11