Урок 56/11

Урок 25/02 Когерентність світлових хвиль. Особливості лазерного випромінювання.

Інтерференція світла. 

Світлові пучки, поширюючись від різних джерел світла, не впливають один на одного. Вони поширюються крізь одну частину простору без взаємних перешкод, без викривлень.

Якщо двома стрижнями одночасно торкнутися поверхні води, то від кожного з них побіжить колова хвиля, що проходитиме крізь іншу так, начебто її й нема.

Аналогічно поширюються звукові хвилі (приклад з оркестром) і радіохвилі.

Досліди показують, що хвилі підкоряються принципові суперпозиції: Хвилі не взаємодіють одна з одною та поширюються незалежно одна від одної.

Оскільки хвилі не взаємодіють одна з одною, то кожна частина простору, куди надходять дві або кілька хвиль, братиме участь у коливаннях, викликаних кожною хвилею окремо.

Щоб знайти результуючий зсув у даній точці простору, треба знайти зсув, викликаний кожною хвилею, а потім скласти їх чи то векторно, якщо вони поширюються в різних напрямах, чи то алгебраїчно, якщо — уздовж однієї прямої.

Інтерференцією хвиль називається явище підсилення коливань в од­них точках простору й ослаблення в інших у результаті накладання двох або кількох хвиль, які надходять у ці точки.

Інтерференція — загальна властивість хвиль будь-якої природи. Стійка в часі інтерференційна картина може спосте­рігатися тільки у разі додавання корельованих (взаємозалежних) коливань, які називаються когерентними хвилями (від лат. соhаегепs — той, що перебуває у зв'язку).

Когерентні (зв'язані) хвилі — це хвилі, що мають однакову частоту та незмінний зсув фаз у кожній точці простору.

Когерентні джерела — це джерела, що мають однакову частоту та незмінний зсув фаз у часі.

Для одержання двох когерентних світловою хвиль можна випромінювання від одного й того самого атома розділити шляхом відбивання або заломлення на два пучки.

Амплітуда коливань середовища в даній точці максимальна, якщо різниця ходу двох хвиль, які збуджують коливання в цій точці, дорівнює цілому числу довжин хвиль: 

∆d = kλ, 

де ∆d — різниця ходу двох хвиль, а k = 0 ,1, 2.

Амплітуда коливань середовища в даній точці мінімальна, якщо різниця ходу двох хвиль, які збуджують коливання в цій точці, дорівнює непарному числу півхвиль: 

Використання:

1.    Інтерферометри.

2.    Просвітлення оптики.

3.    Перевірка якості обробки поверхонь.

4.    Надточне вимірювання розмірів.

5.    Визначення довжини світлової хвилі.