Інтерференція світла

Як відомо, світло має електромагнітну природу і виявляє як хвильові, так і корпускулярні властивості. В одних оптичних явищах в більшому ступені виявляються хвильові властивості, а в інших - корпускулярні.

Розглянемо гармонічну електромагнітну хвилю. В кожній точці простору, в якому поширюється така хвиля, відбувається періодична зміна напруженості електричного і індукції магнітного полів, тобто в деякій точці А, що розташована на відстані х від джерела хвилі, напруженість електричного поля Е змінюється з часом за законом

(6.1)

де - довжина хвилі; - швидкість поширення світла.

Хвиля, що має жорстко визначену або є певною абстракцією, такою самою як "точкова маса" або "точковий заряд". Ця абстракція значно полегшує опис та вивчення світлових явищ. Що стосується реального випромінювання, воно, як правило, вміщує набір частот, що називається спектральним складом даного випромінювання. Формула (8.1) стосується ідеально монохроматичного випромінюван­ня, що вміщує лише одну частоту коливань.

Нехай в точку надходить монохроматичне випромі­нювання від двох джерел (рис. 6.1). Якщо вектори напруженості електричного поля цих хвиль мають в точці однаковий напрямок, то результуюча напруженість в точці становитиме Одиниця об'єму в оточенні точки (будемо вважати, що цей об'єм заповнений повітрям або вакуумом з відносною діелект­ричною сталою отримає від хвилі, що поширюється від джерела , енергію електричного поля а від джерела Енергія в одиниці об'єму (об'ємна густина енергії) навколо точки що розрахована по результуючій напруженості набуває вигляду

Рис. 6.1. Інтерференція монохроматичних світлових хвиль від двох джерел

тобто перебільшує суму енергій, що надсилаються в цей об'єм джерелами Нібито порушується закон збереження енергії? Але ми не врахували ту обставину, що в сусідніх точках середовища (наприклад, в точці В), куди світлові хвилі надходять, маючи протилежно спрямовані вектори енергія в одиниці об'єму, розрахована по результуючій напруженості виявляється меншою за суму енергій, що надсилаються в цей об'єм джере­лами

Якщо то в точці дві хвилі, додаючись, дадуть темряву.

Дата добавления: 2015-05-24