Cтраница 1
Устойчивая интерференционная картина наблюдается лишь при сложении когерентных волн. Когерентные волны имеют одинаковую частоту и не изменяющуюся с течением времени разность фаз колебаний. [1]
Для образования устойчивой интерференционной картины необходимо, чтобы источники волн име. [2]
Для получения устойчивой интерференционной картины необходимо иметь когерентные волны. Во всех интерференционных схемах когерентные волны получаются путем расщепления ( деления) одной волны. В оптике применяется большое число интерференционных схем. На рис. 1, б изображен ход лучей в интерферометре Майкельсона, в котором расщепление лучей достигается при помощи полупрозрачной пластинки. [3]
Для наблюдения устойчивой интерференционной картины не обязательно иметь два независимых когерентных источника. Вторую, когерентную с исходной волну можно получить в результате отражения исходной волны от границы среды, в которой происходит распространение волн. В этом случае интерферируют падающая и отраженная волны. [4]
Для наблюдения устойчивой интерференционной картины не обязательно иметь два независимых когерентных источника. [5]
Важно заметить, что получение устойчивой интерференционной картины возможно лишь в том случае, если в определенном месте клина разность хода постоянна и одинакова для всех лучей. Строго говоря, такое условие выполнить невозможно, так как это потребовало бы применения физически неосуществимого параллельного пучка. Принципиальная трудность состоит здесь в том, что для получения параллельного пучка нам пришлось бы поместить в фокусе линзы точечный источник бесконечно большой яркости. В действительности всякий источник света обладает конечной яркостью и имеет определенную протяженность. Световой пучок после преломления на линзе не является в силу этого строго параллельным; поэтому и условие постоянства разности хода при данной толщине клина выполняется лишь с известным приближением. [6]
Для того чтобы на экране наблюдалась устойчивая интерференционная картина, необходимо, чтобы обе волны имели одинаковую частоту. [7]
Перечисленные выше приборы были основаны на получении устойчивой интерференционной картины, которая может быть образована только когерентными волнами. Однако понятие когерентности применяется не только для двух волн, интерферирующих в данной точке, но используется также и для характеристики отдельных источников света. Допустим, что излучение с частотой V ( или длиной волны А), исходящее от данного источника, продолжается т секунд, после чего наступают паузы. Величина / называется длиной когерентности, а т - временем когерентности данного источника излучения. [8]
Как было указано выше, необходимым условием получения устойчивой интерференционной картины является наличие по крайней мере двух накладывающихся друг на друга когерентных волн. Метод получения двух когерентных волн, указанный Френелем, состоит в расщеплении каким-либо приемом ладающей волны на две. Простой прием наложения двух когерентных волн, ведущий к весьма интересному и важному случаю интерференции, состоит в отражении волны, падающей нормально на стенку; отраженная волна при этом распространяется через те же участки среды, двигаясь в обратном направлении. Условия интерференции между падающей и отраженной волнами сходны для волн любых типов. Они подробно рассматриваются в курсах механики и акустики. Существенным является то обстоятельство, что в процессе отражения может иметь место изменение фазы волны. [9]
Как было указано выше, необходимым условием получения устойчивой интерференционной картины является наличие по крайней мере двух накладывающихся друг на друга когерентных волн. Метод получения двух когерентных волн, указанный Френелем, состоит в расщеплении каким-либо приемом падающей волны на две. Простой прием наложения двух когерентных волн, ведущий к весьма интересному и важному случаю интерференции, состоит в отражении волны, падающей нормально на стенку; отраженная волна при этом распространяется через те же участки среды, двигаясь в обратном направлении. Условия интерференции между падающей и отраженной волнами сходны для волн любых типов. Они подробно рассматриваются в курсах механики и акустики. Существенным является то обстоятельство, что в процессе отражения может иметь место изменение фазы волны. [10]
Если бы каждый цуг волн был строго монохроматичным ( т оо), то устойчивая интерференционная картина наблюдалась бы при любых разностях хода. Поскольку максимальныезначеният - 10 8 сек, наблюдение интерференции света при разностях хода порядка 1 м уже, принципиально невозможно. В действительности, как будет показано ниже, этот предел всегда значительно меньше. [11]
Поскольку различные источники света некогерентны друг другу, то исходящие от них волны не могут дать устойчивой интерференционной картины. Она столь быстро меняется со временем, что не представляется возможным заметить какие-либо намеки на нее. [12]
Каждая пара таких монохроматических волн одного периода способна дать устойчивую интерференционную картину. [13]
Кроме того, отпадает необходимость использования дорогостоящих толстых оптических пластин, обладающих весьма высокой степенью однородности. Тонкие пластины и зеркала, применяемые в интерферометрах Цендера-Маха и Рождественского, легко и равномерно прогреваются и поэтому создают более устойчивую интерференционную картину. [14]
Майкельсон проложил около двух километров труб, охватывавших площадь 0 208 км2, из которых был выкачан воздух для получения устойчивой интерференционной картины. Опыт Майкель-сона - Гэйла можно рассматривать как оптический аналог механического опыта Фуко с маятником, цель которого состояла в обнаружении суточного вращения Земли. [15]