Некоторые диапазоны перекрываются, так как волны одной и той же длины могут обраоваться в разных процессах. Так наиболее короткие УФ лучи перекрываются с длинноволновыми рентгеновскими.
Электромагнитное излучение с l в пределах от 400 мкм до 10 нм называется оптическим излучением. Оптическое излучение в пределах длин волн от 760 до 380 нм, действуя на глаз, вызывает ощущение света. Оно называется видимым излучением. Видимое излучение с различными длинами волн вызывает в глазу качественно отличное излучение: это различие называют цветом света.
Излучение может быть простым или монохроматическим, и сложным. Монохроматическим называют излучение какой-либо одной длины волны.
Излучение, состоящее из длин волн различной длины, называется сложным.
Среди множества различных видов сложного излучения выделяют белый свет. Белым светом называют видимую часть излучения Солнца, а также излучения нагретых до высокой температуры (нескольких тысяч градусов) непрозрачных жидких и твердых тел. Это излучение характерно тем, что оно содержит все волны видимого диапазона в определенном соотношении по интенсивности.
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА. КОГЕРЕНТНЫЕ ИСТОЧНИКИ.
Интерференцией света называют наложение когерентных волн.
Когерентными называют колебания или волны (а также и их источники) одинаковой частоты, имеющие постоянную во времени разность фаз слагаемых волн в различных точках, которая обусловлена самими источниками колебаний.
В обычных условиях довольно часто встречается наложение световых волн от различных источников, но интерференция света не наблюдается, так как эти источники не когерентны: в каждом из них свет излучается одновременно множеством атомов, поэтому фаза результирующих колебаний быстро и беспорядочно меняется.
Когерентные световые волны, необходимые для осуществления интерференции в опыте можно получить, например, путем разделения на две части световой волны от какого-либо источника, например с помощью зеркал Френеля, бипризмы Френеля, щели Юнга, зеркал Ллойда.
 |
|||
 |
|||
Бипризма Френеля состоит их двух призм с малым преломляющим углом, сложенных основаниями, каждая из призм отклоняет к своему основанию пучок лучей от источника S монохроматического света в виде щели, параллельной общему ребру бипризмы. Выходя из призмы, световые пучки против этого ребра частично накладываются друг на друга и интерферируют между собой. Явление можно рассматривать как наложение волн от двух мнимых когерентных источников S¢.
Щели Юнга. На пути сферической волны, идущей от источника S, устанавливается непрозрачная преграда с двумя щелями. Точки волновой поверхности, дошедшей до преграды, становятся центрами когерентных вторичных волн, поэтому щели можно рассматривать как когерентные источники. На экране наблюдается интерференция.
Мнимое изображение S¢ источника S может быть получено при помощи специального однослойного зеркала Ллойда. Источники S и S¢ можно рассматривать как когерентные. Они создают интерференцию.
Если складываются монохроматические волны, то на эеране наблюдается чередование светлых и темных полос. Светлые полосы образуются волнами, встречающимися в одной и той же фазе, темные полосы образуются волнами, встречающимися в противоположных фазах.
В случае если источник S дает белый свет, то на экране в середине будет светлая полоса белого цвета, так как для максимума нулевого порядка разность хода, равная нулю, одинакова для волн любой длины. По обе стороны светлой полосы (чередуясь с темными полосами - минимумами) симметрично расположатся спектрально окрашенные полосы максимумов 1-ого, 2-ого и других порядков, в которых ближе к нулевому максимуму будут находиться зоны фиолетового цвета (с наименьшей длиной волны), с противоположной стороны - зоны красного цвета (с наибольшей длиной волны).
Рассмотрим интерференцию плоских волн, векторы Е которых перпендикулярны плоскости чертежа. Колебания вектора Е этих волн в некоторой т., удаленной на расстоянии х1 и х2 соответственно от каждого источника, проходят по гармоническому закону:
(1)
Пусть волны распространяются в разных средах с показателями преломления n1 и n2.
 |
Скорости распространения волн соответственно равны:
и
где с - скорость света в вакууме. Тогда из (1) следует выражение для разности фаз:
(2)
Произведением геометрического пути на показатель преломления среды, то есть хn, называют оптической длиной пути, а разность этих путей
D = x1 n1 - x2 n2 - оптической разностью хода. (3)
На основании (2) и (3) получим связь между разностью фаз и оптической разностью хода интерферирующих волн:
или
(4)
Используя законы сложения колебаний и соотношение (4), получим условие максимума интенсивности света при интерференции:
и условие мимимума:
где k = 0, 1, 2, . . .
Следовательно, максимум интерференции наблюдается в тех точках, для которых оптическая разность хода равна целому числу длин волн (четному числу полуволн), минимум - в тех точках, для которых оптическая разность хода равна нечетному числу полуволн.
Интерференция света в тонких пленках.
Просветленная оптика.
Образование когерентных волн и интерференции происходит также при попадании света на тонкую пластинку или плёнку.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.