Смущения на светлина може да се обясни с това, намесата на вълните (вж. § 156). Предпоставка на вълните на смущенията е тяхната последователност, т. Е. координирани разбира във времето и пространството повече или колебания вълнови процеси. Това условие е изпълнено монохроматична вълна - не се ограничава само до една определена дължина на вълната пространство и стриктно постоянна честота. Тъй като няма реален източник не строго монохроматична светлина, вълните, излъчвани от всички независими източници на светлина, винаги несвързани. Следователно, опитът не се наблюдава интерференция на светлината от независим източник, например от две електрически крушки.
Nonmonochromaticity разбере физическа причина, а оттам и непоследователност вълни, излъчвани от два независими източника на светлина може да се основава на атомите на механизма за излъчващ светлина. В две независими светлинни източници излъчват атоми независимо. Във всяка от тези атоми радиация процес е ограничен и продължава много кратък период от време (т w 10
8). През това време, в развълнуван атом се връща към нормалното и излъчването на светлина спре. Създаден отново атом отново започва да излъчва светлинни вълни, но с нова начална фаза. Тъй като фазовата разлика между излъчването на два такива независими атома промени с всяка нова емисия на инструмента, вълна спонтанно излъчена атома всеки източник на светлина, несвързан. Така вълни, излъчвани атоми, само по време на интервала от време "10 -8 да има приблизително постоянна амплитуда и фаза трептения, докато за по-дълъг период от време и амплитуда, и промяна на фазата. интермитентно светлина емисията на въглеродни атоми във формата на отделни къси вълни влак на импулси се нарича.
Моделът описан излъчващ светлина валиден за всяко макроскопска източник, от атомите на светлинния тялото излъчва светлина и независимо. Това означава, че първоначалните фази на съответните им влакове вълна не са свързани. В допълнение, дори за същия атом на началните фази на различните влаковете са различни за двете следващи събития радиация. Вследствие на светлината, излъчвана от източника на макроскопски, непоследователен.
Всеки nonmonochromatic светлина може да се представи като съвкупност от последователни независими хармонични влакове. Средната продължителност на един влак tkog нарича време съгласуваност. Последователност съществува само в рамките на един влак, а времето за съгласуваност не може да надвишава времето на емисиите т. Е. Tkog Ако вълна се разпространява в хомогенна среда, колебанията на фаза в солна определена точка в пространството се записва само за съгласуваност време tkog. През това време, вълна се разпространява във вакуум при разстояние lkog = ctkog. нарича дължина на съгласуваност (или дължина на влака). По този начин, дължината на съгласуваност е разстоянието, на което преминаването на две или повече вълни губят съгласуваност. Това предполага, че наблюдението на светлината на намеса е възможно само когато оптичната пътека разликите по-малки от дължината на съгласуваност за източника на светлина. Колкото по-близо до монохроматична вълна, по-малката ширина DW на спектъра и неговата честота, може да се докаже по-голям от времето си съгласуваност tkog. следователно, lkog дължината последователност. Последователни трептения, които се случват в една и съща точка в пространството е определено от степента на monochromaticity вълни, наречени във времето съгласуваност. Наред с времето последователност свойства на последователен да опише размножаване вълна в равнина, перпендикулярна на посоката на разпространение, понятието пространствен последователност. Две източници, размера и относителната позиция, която позволява (с необходимата степен на монохроматична светлина) да наблюдават смущения, наречен пространствено последователен. Радиус на последователност (или дължината на пространствен последователност) се нарича максимално напречно на посоката на разпространение на разстояние вълна, при което на дисплея на възможни смущения. По този начин, пространственото съгласуваност е определен за по-голяма съгласуваност мустак. където L - дължина на светлинна вълна, J- ъглово размер на източника. Така, минималното възможно радиусът последователност за слънчева светлина (в ъглова количество в света слънчева J »10 -2 RAD и L» 0,5 микрона) е "0,05 мм. С такъв малък радиус последователност не може директно да се наблюдава интерференция на слънчева светлина като разделителната способност на човешкото око в района на най-добре е само 0.1 mm. Имайте предвид, че първата намеса наблюдение, проведено през 1802 г. от Т. Юнг именно със слънчева светлина, за която преди това пропусна слънчеви лъчи през много малък отвор в непрозрачен екран (по този начин е намалял с няколко поръчки с размери на ъгъла на източника на светлина и по този начин значително увеличава радиуса последователност (или дължината на пространствен последователност)). Да предположим, че два монохроматични светлинни вълни са насложени една върху друга, се възбуди определена точка в пространството трептения същата посока x1 = А1 COS (WT + J1) и Х2 = А2 COS (WT + J2) .Pod х реализира електрическа Eili магнитен Npoley вълни; вектори, Е и Н варира в взаимно перпендикулярни равнини (вж. § 162). Електрически и магнитни полета се подчиняват на принципа на суперпозиция (вж. § 80 и 110). Амплитудата на получения трептенията в точка А 2 = А л + A 2 2 2 + 2А1 А2 COS (J2 - J1) (. 144.2 cm)). Тъй като вълните са последователни, след COS (J2 - J1) е постоянна във времето (но за всяка точка в пространството) стойност, така че интензивността на получената вълна (1 В точките на пространство, където COS (J2 - J1)> 0, интензитетът I> I1 + I2. където COS (J2 - J1) <О, интенсивность I За непоследователен вълни разлика (J2 - J1) непрекъснато се променя, така че средно време стойността на косинус (J2 - J1) е нула, и интензивността на получената вълна е един и същ навсякъде и когато I1 = I2 е равна на 2I1 (за кохерентни вълни при дадено състояние на максимумите I = 4I1 минимални I = 0). Как да се създадат условия, необходими за настъпването на намесата на светлинните вълни? За кохерентни светлинни вълни се използва метод разделяне вълна, излъчена от един източник, на две части, които след преминаване различен оптичен път са насложени една върху друга, и се наблюдава модел смущения. Нека разделена на две последователни вълни се появят в определен момент O до точка М в която се наблюдава модел смущения, една вълна в среда с коефициент на пречупване n2 е преминал s1, а вторият - в среда с коефициент на пречупване n2 - път s2 Ако при О фаза осцилация е тегловни, на точка М в първата вълна възбужда колебание А1 cosw (т - s1 / v1), втората вълна - колебание А2 cosw (т - s2 / v2), където v1 = C / N1. v2 = с / n2 - фаза скорост съответно на първата и втората вълна. фазовата разлика между колебанията възбудени от вълни в точка М е равна на (Вземе предвид, че w / с = 2pv / с = 2pl0 където l0 - дължина на вълната във вакуум). Произведението sputi геометрична дължина на светлинната вълна в средата на индексът на пречупване п на средата се нарича оптичен път дължина L, а D = L2 - L1 - разликата на оптичен път преминава вълни - се нарича оптичен път разлика. Ако оптичен път разлика равна на цяло число от дължини на вълната във вакуум тогава г = ± 14:00 и трептения възбужда в М двете вълни ще се появят в същата фаза. Следователно (172.2) е условие за максимум смущения. Ако оптичен разликата в пътя тогава г = ± (2М + 1) р, и трептения възбужда в М двете вълни ще се появят в antiphase. Следователно (172.3) е намеса минимално състояние.Свързани статии