Лекция 02. Интерференция волн

1.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего и профессионального образования
Сибирский федеральный университет
Институт фундаментальной подготовки
Кафедра Физики-2
Красноярск, 2007
Интерференция света
1

2. Волновая оптика

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего и профессионального образования
Сибирский федеральный университет
Институт фундаментальной подготовки
Кафедра Физики-2
Волновая оптика
Интерференция волн
Красноярск, 2007
Интерференция света
2

3. Шкала электромагнитных волн

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего и профессионального образования
Сибирский федеральный университет
Институт фундаментальной подготовки
Кафедра Физики-2
Шкала электромагнитных волн
Красноярск, 2007
Интерференция света
3

4. План лекции

• 1. Принцип суперпозиции для волн.
• 2.Интерференция плоских и
сферических монохроматических волн.
• 3. Одномерная решетка из источников
сферических или цилиндрических
монохроматических волн.
• 4. Интерференция
квазимонохроматических волн.
Интерференция света
4

5. Электромагнитные волны

Интерференция света
5

6. Шкала электромагнитных волн

Интерференция света
6

7. Видимый диапазон

Интерференция света
7

8.

Представление о теории света
корпускулярная
Исаак Ньютон
свет представляет собой поток
частиц (корпускул), испускаемых
светящимися телами
волновая
принцип Гюйгенса
свет - волновой процесс,
подобный механическим волнам
sin v
n
sin c
Интерференция света
8

9. Электромагнитная волна

Интерференция света
9

10. Плоско поляризованная электромагнитная волна, бегущая вправо.

Интерференция света
10

11. «Мгновенная фотография" значений поля в световой волне

«Мгновенная фотография" значений поля
в световой волне
Интерференция света
11

12.

13. Условия интерференции световых волн

Интерференция света
13

14. Величина оптической разности хода

интерференционный
максимум
Интерференционный
минимум
m
(2m 1)
2
Интерференция света
14

15. Длиной волны называют расстояние между двумя ее гребнями или впадинами.

16. Волны, находящиеся в противофазе и совпадающие по фазе

17. Сложение 2 гармонических колебаний (пунктир) с амплитудами A1 и А2 при разности фаз 0. Результирующее колебание — сплошная линия

18. Сложение 2 гармонических колебаний (пунктир) с амплитудами A1 и А2 при разности фаз . Результирующее колебание — сплошная линия

19.

20.

Иллюстрация светящегося тела, состоящего из N
элементарных излучателей

21. Когерентность

22. Интерференционная картина

23.

• Концентрические круговые волны с
источниками в различных точках на
поверхности воды, возникшие в
результате падения дождевых капель, в
зонах их пересечения дают
интерференционную картину.
Затемнения соответствуют зонам
деструктивной интерференции

24.

Волны называются когерентными, если разность
их фаз остается постоянной во времени.
Интерференция света
24

25.

Интерференция света между двумя источниками света.
Точки одинаковых фаз находятся на гиперболах
Интерференция света
25

26.

27.

Интерференция света
27

28. Когерентность

29.

30.

31.

Интерференция света
31

32.

Распределение интенсивности в интерференционной
картине. Целое число m – порядок интерференционного
максимума.
Интерференция света
32

33.

Томас Юнг
Интерференция света
33

34.

Опыт Юнга
Опыт Юнга
Интерференция света
34

35. Опыт Юнга

36.

Интерференция света
36

37. Опыт Юнга

38. Опыт Юнга

39.

Опыт Юнга
Опыт Юнга
Интерференция света
39

40.

Нулевой интерференционный максимум
Интерференция света
40

41.

Первый интерференционный минимум
м
Интерференция света
41

42.

Первый интерференционный максимум
Интерференция света
42

43.

Интерференция света
43

44.

Интерференция света
44

45.

46.

Ширина полос
Интерференция света
46

47. Интерференционная картина

Интерференция света
47

48. Распределение интенсивности света в интерференционной картине

Интерференция света
48

49. Интерференция

Интерференция света
49

50. Схема Френеля с двумя зеркалами

Интерференция света
50

51. Расчетная формула

Интерференция света
51

52.

Интерференция света
52

53. Бипризма Френеля

Интерференция света
53

54.

Интерференция в тонких пленках (полосы
равного наклона)

55. Интерференция световых волн в тонких пленках, полосы равного наклона

Оптическая разность хода
2dn cos r 2d n sin i
2
2
Интерференция света
0
2
55

56. Полосы равной толщины

Оптическая разность хода
Интерференция света
56

57.

Интерференция света
57

58.

59.

60. Бритва удерживается на воде поверхностным натяжением нефтяной пленки. Цветные разводы возникают за счет интерференции — сложения светов

Бритва
удерживается на
воде
поверхностным
натяжением
нефтяной пленки.
Цветные разводы
возникают за счет
интерференции —
сложения
световых волн,
отраженных
верхней и нижней
поверхностями
пленки.

61.

62.

Кольца Ньютона, ход лучей в оптической системе
Наблюдение колец
Ньютона.
Интерференция
возникает при
сложении волн,
отразившихся от
двух сторон
воздушной
прослойки. «Лучи»
1и2–
направления
распространения
волн; h – толщина
воздушного зазора.
Интерференция света
62

63.

0
r
2R 2
2
rm m 0 R .
1
rm m 0 R
2
Оптическая разность хода
радиусы темных колец
радиусы светлых колец
Интерференция света
63

64.

65. Кольца Ньютона

Интерференция света
65

66. Кольца Ньютона

67.

68. Цвета, возникающие при отражении тонкой пленкой воды, освещенной неполяризованным светом

69.

Просветление оптики
Интерференция света
69

70. Измерение показателя преломления вещества( интерферометр Жамена)

Интерференция света
70

71. Интерферометр Майкельсона

Интерференция света
71

72. Источник света – лампа накаливания

Интерференция света
72

73. Измерение углового размера источников излучения интерферометр Майкельсона

Интерференция света
73

74. Многолучевая интерференция

Интерференция света
74

75. Интерферометр Фабри-Перо

Интерференция света
75

76. Интерферометр Фабри-Перо

Интерференция света
76