Слайд 1Лекции по физике. Оптика
Интерференция света
Слайд 2Корпускулярная и волновая теории света
Первоначально возникли и развивались две теории
света: корпускулярная и волновая
Согласно корпускулярной теории свет представляет собой поток
частиц
Согласно волновой теории свет представляет собой волну, распространяющуюся в особой среде - эфире
Слайд 3Принцип Гюйгенса
Волновая теория света основана на принципе Гюйгенса: каждая точка,
до которой доходит волна, служит центром вторичных волн, а огибающая
этих волн даёт положение волнового фронта в последующий момент времени
На основе волновой теории удалось правильно объяснить законы отражения и преломления света
Слайд 4Корпускулярная и волновая теории света
Волновая теория так же позволяла объяснить
явления интерференции и дифракции
Трудности волновой теории связаны с тем, что
не удалось обнаружить среду распространения световых волн – эфир, а так же с невозможностью объяснить явления фотоэффекта и теплового излучения
Слайд 6Квантовая теория света
Затруднения волновой теории были преодолены в квантовой теории
света, согласно которой излучение распространение и поглощение света происходят порциями
– квантами энергии
Основы квантовой теории света были заложены М.Планком и А.Эйнштейном
Слайд 7Интерференция
При соблюдении некоторых условий наблюдается отклонение от закона независимости световых
пучков. Действие, производимое несколькими световыми лучами отличается от суммы воздействий
всех лучей. Такое явление называется интерференцией
При интерференции происходит увеличение средней интенсивности света в одних областях и уменьшение в других
Слайд 8Когерентность и монохроматичность
Необходимыми условиями возникновения интерференции являются монохроматичность и когерентность
световых потоков
Монохроматичность световых волн означает неизменность во времени их длин
и частот колебаний
Любой световой поток можно представить как суперпозицию монохроматичных волн
Слайд 9Когерентность и монохроматичность
Интерферировать между собой могут только монохроматические составляющие нескольких
световых потоков. При этом суммарная интерференционная картина является наложением всех
монохроматических интерференционных картин
Слайд 10Когерентность и монохроматичность
Строго монохроматическое излучение получить невозможно
Дело в том, что
при излучении света одной длины волны источником, происходит случайное изменение
фазы колебаний, это приводит к случайным быстрым изменениям интерференционной картины. Инерционный фоточувствительный прибор при этом не успевает регистрировать её
Слайд 11Когерентность и монохроматичность
Стабильную интерференционную картину можно получить используя когерентные источники
Когерентность
источников излучения означает, что колебательные процессы протекают в них согласованно
во времени
Слайд 12Когерентность и монохроматичность
Когерентное излучение можно получить двумя способами
От нескольких независимых
источников света высокой степени монохроматичности (лазеров)
Выделяя лучи от одного и
того же источника
Второй способ получил наибольшее распространение
Слайд 13Методы наблюдения интерференции
Метод Юнга: два интерферирующих луча выделяются с помощью
узких отверстий или щелей
Слайд 14Методы наблюдения интерференции
Бипризма Френеля состоит из двух одинаковых призм с
малым углом между преломляющими поверхностями, соединённых основаниями
Слайд 16Методы наблюдения интерференции
Зеркала Френеля представляют собой систему из двух зеркал,
повёрнутых на малый угол друг относительно друга
Слайд 18Методы наблюдения интерференции
Кольца Ньютона возникают при интерференции лучей, возникших при
прохождении воздушного зазора между двумя прозрачными плоскими объектами
Слайд 20Методы наблюдения интерференции
Полосы равной толщины и полосы равного наклона возникают
при взаимодействии лучей, проходящих через тонкие пластинки или плёнки
Слайд 22Методы наблюдения интерференции
Зеркало Ллойда. В этом случае наблюдается интерференция прямого
луча и луча, отражённого от зеркальной поверхности под углом близким
к прямому
Слайд 23Методы наблюдения интерференции
Билинза Бийе. Две половинки линзы, сдвинутых друг относительно
друга на небольшое расстояние создают два изображения источника
Слайд 24Использование интерференции
Явление интерференции нашло широкое практическое применение
Создание просветлённых покрытий
Измерение малых
расстояний и перемещений
Контроль поверхности
Измерение показателя преломления
Голография
Слайд 26Интерференционные приборы
Интерферометр Жамена состоит из двух толстых плоскопараллельных пластинок. Его
недостаток – слабое разведение лучей
Слайд 28Интерференционные приборы
Интерферометр Майкельсона. Луч света разделяется на две части полупрозрачной
пластинкой П. Далее оба луча проходят плечи интерферометра и снова
сводятся вместе
