Интерференция и дифракция волн

Тема 11. Волновая оптика.

Раздел 5. Волновая и квантовая оптика

Поэтому обнаружение на опыте поперечного эффекта Доплера явилось одним из важнейших экспериментальных подтверждений специальной теории относительности (СТО).

Особенностью для электромагнитных волн является проявление продольного и поперечного эффектов Доплера.

Поперечный эффект Доплера для электромагнитных волн наблюдается в том случае, когда вектор относительной скорости перпендикулярен прямой проходящей через приемник и источник. Например, когда источник движется по окружности, в центре которой находится приемник. Поперечный эффект Доплера значительно слабее продольного (ввиду малости v/c). Этот эффект обусловлен различием хода времени в системах отсчета, связанных с приемником и источником волн.

В общем случае вектор относительной скорости можно разложить на две составляющие: одна из которых направлена вдоль направления распространения волн от источника, другая – перпендикулярна ему. Первая составляющая создает продольный эффект Доплера, а вторая – поперечный эффект.

Вопросы:

1. Интерференция волн. Интерференция света.

2. Дифракция волн.

3. Элементы геометрической оптики.

Когерентность – протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов.

Когерентные волны - волны, если их разность фаз остается постоянной во времени. Очевидно, что когерентными могут быть лишь волны, имеющие одинаковую частоту.

Интерференция – физический процесс, картина которого наблюдается при наложении в пространстве двух (или нескольких) когерентных волн в разных его точках, в результате чего получается усиление или ослабление результирующей волны в зависимости от соотношения между фазами этих волн.

Рассмотрим наложение двух когерентных сферических волн, возбуждаемых точечными источниками S ₁ и S ₂, колеблющимися с одинаковыми амплитудой А ₀ и частотой ω и постоянной разностью фаз, описываемых уравнениями

,

где r ₁ и r ₂ – расстояния от источников волн до рассматриваемой точки В, k – волновое число, и- начальные фазы обеих складывающихся сферических волн. Амплитуда результирующей волны в т. В равна

.

Дата добавления: 2013-12-13