Интерференция света 2 Основные достижения

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА

ž Томас Юнг (1773 — 1829), английский физик, один из создателей волновой оптики. К 14 годам изучил дифференциальное исчисление, многие языки. Изучал медицину, зоологию, математику, филологию, геофизику. Наиболее фундаментальные труды — по физике, в частности по оптике и акустике. Выступил в защиту волновой природы света, предложил (1801) принцип суперпозиции (сложения) световых волн, объяснил с этих позиций интерференцию, дифракцию, измерил длины волн света различных цветов. Выдвинул идею поперечности световых волн (1817). Исследовал деформацию сдвига, ввел модуль упругости (модуль Юнга).

ž Если свет представляет собой поток волн, то должно наблюдаться явление интерференции света. Однако получить интерференционную картину (чередование максимумов и минимумов освещенности) с помощью двух независимых источников света, например двух электрических лампочек, невозможно. Включение еще одной лампочки лишь увеличивает освещенность поверхности, но не создает чередования минимумов и максимумов освещенности.

ž Выясним, в чем причина этого и при каких условиях можно наблюдать интерференцию света. Томас Юнг (1773 — 1829), английский физик, один из создателей волновой оптики. К 14 годам изучил дифференциальное исчисление, многие языки, владел токарным ремеслом, мастерил различные приборы. Изучал медицину, зоологию, математику, филологию (пытался расшифровать тексты Розеттского камня), геофизику, руководил изданием “Морского календаря” и т.д. Наиболее фундаментальные труды — по физике, в частности по оптике и акустике. Выступил в защиту волновой природы света, предложил (1801) принцип суперпозиции (сложения) световых волн, объяснил с этих позиций интерференцию, дифракцию, измерил длины волн света различных цветов. Выдвинул идею поперечности световых волн (1817). Исследовал деформацию сдвига, ввел модуль упругости (модуль Юнга).

Условие когерентности световых волн

ž Причина состоит в том, что световые волны, излучаемые различными источниками, не согласованы друг с другом. Для получения же устойчивой интерференционной картины нужны согласованные волны. Они должны иметь одинаковые длины волн и постоянную разность фаз в любой точке пространства. Напомним, что такие согласованные волны с одинаковыми длинами волн и постоянной разностью фаз называются когерентными.

ž

ž Почти точного равенства длин волн от двух источников добиться нетрудно. Для этого достаточно использовать хорошие светофильтры, пропускающие свет в очень узком интервале длин волн. Но невозможно осуществить постоянство разности фаз от двух независимых источников. Атомы источников излучают свет независимо друг от друга отдельными «обрывками» (цугами) синусоидальных волн, имеющими длину около метра. И такие цуги волн от обоих источников налагаются друг на друга. В результате амплитуда колебаний в любой точке пространства хаотически меняется со временем в зависимости от того, как в данный момент времени цуги волн от различных источников сдвинуты друг относительно друга по фазе.