Координаты минимумов и максимумов интенсивности. - раздел Философия, Методическое пособие для учащихся ВТУЗов По дисциплине: физика. Механические колебания Оптическая Длина Путей Лучей. Условия Получения Интерференционных Максимумов ...
Оптическая длина путей лучей. Условия получения интерференционных максимумов и минимумов.
В вакууме скорость света равна , в среде с показателем преломления n скорость света v становится меньше и определяется соотношением (1.52)
Длина волны в вакууме , а в среде - в n раз меньше чем в вакууме (1.54):
При переходе из одной среды в другую частота света не изменяется, так как вторичные электромагнитные волны, излучаемые заряженными частицами в среде, есть результат вынужденных колебаний, совершающихся с частотой падающей волны.
Пусть два точечных когерентных источника света и излучают монохроматический свет (рис.1.11). Для них должны выполнятся условия когерентности: . До точки P первый луч проходит в среде с показателем преломления путь , второй луч проходит в среде с показателем преломления - путь. Расстояния и от источников до наблюдаемой точки называются геометрические длины путей лучей. Произведение показателя преломления среды на геометрическую длину пути называется оптической длиной пути L=ns. L1 = и L1 = - оптические длины первого и второго путей, соответственно.
Пусть и - фазовые скорости волн.
Первый луч возбудит в точке P колебание:
, (1.87)
а второй луч - колебание
, (1.88)
Разность фаз колебаний, возбуждаемых лучами в точке P, будет равна:
, (1.89)
Множитель равен ( - длина волны в вакууме), и выражению для разности фаз можно придать вид
, (1.90)
где
, (1.91)
есть величина, называемая оптической разностью хода. При расчете интерференционных картин следует учитывать именно оптическую разность хода лучей, т. е. показатели преломления сред, в которых лучи распространяются.
Из формулы (1.90) видно, что если оптическая разность хода равна целому числу длин волн в вакууме
, (1.92)
то разность фаз и колебания будут происходить с одинаковой фазой. Число m называется порядком интерференции. Следовательно, условие (1.92) есть условие интерференционного максимума.
Если равна полуцелому числу длин волн в вакууме,
, (1.93)
то , так что колебания в точке P находятся в противофазе. Условие (1.93) - условие интерференционного минимума.
Итак, если на длине равной оптической разности хода лучей , укладывается четное число длин полуволн, то в данной точке экрана наблюдается максимум интенсивности. Если на длине оптической разности хода лучей укладывается нечетное число длин полуволн, то в данной точки экрана наблюдается минимум освещенности.
Напомним, что если два пути лучей оптически эквивалентны, они называются таутохронными. Оптические системы - линзы, зеркала - удовлетворяют условию таутохронизма.
Энергия гармонических колебаний.
Гармонические колебания
Важным частным случаем периодических колебаний являются гармонические колебания, т.е. такие изменения физической величины, которые идут по закону
Типы волн: продольные и поперечные, плоские, сферические.
Будем полагать, что имеем сплошную упругую среду, например, твердое тело, жидкости, газы. Для упругой среды характерно возникновение упругих деформаций при внешнем воздействии на нее. Эти деформаци
Волновая поверхность, волновой фронт.
Волна, распространяясь от источника колебаний, охватывает все новые и новые области пространства. Геометрическое место точек, до которых доходят колебания к моменту времени t, называется волновым ф
Свойства волн.
Генерация волн. Волны могут генерироваться различными способами.
Генерация локализованным источником колебаний (излучателем, антенной).
Спонтанная генерация волн в объёме при возн
Энергия волны.
Энергия бегущей волны. Вектор плотности потока энергии
Упругая среда, в которой распространяется волна, обладает как кинетической энергией колебательного движения частиц так и потенциально
Поток энергии.
Поток энергии – количество энергии , переносимое волной через некоторую поверхность в единицу времени:
Ве
Вектор Умова.
Пусть в некоторой среде вдоль оси х распространяется упругая плоская продольная волна, описываемая уравнением (1.91')
Стоячие волны.
Если в среде распространяется несколько волн, то результирующее колебание каждой частицы среды представляет собой сумму колебаний, которые совершала бы частица от каждой волны в отдельности. Это ут
Интерференция.
Интерференция волн - явления усиления или ослабления амплитуды результирующей волны в зависимости от соотношения между фазами складывающихся двух или нескольких волн с одинаковыми периодами. Если в
Координаты пучностей и узлов стоячей волны.
Если навстречу друг другу распространяются две гармонические волны
S1=Acos(ωt-kх) и S2=Acos(ωt+kх), то образуется стоячая волна
S=S1+S2=2Аcoskx cosωt.
Иссл
Отличие бегущих волн от стоячих.
Бегущая волна - волновое движение, при котором поверхность равных фаз (фазовые волновые фронты) перемещается с конечной скоростью, постоянной в случае однородных сред. С бегущей волной, групповая с
Источники электромагнитных волн. Волновое уравнение.
Источники электромагнитных волн
Проводник с током. Магнит. Электрическое поле (переменное).
Вокруг проводника, через которых проходит ток и он постоянен. При изменении силы
Вектор Пойнтинга.
Пойнтинга вектор, вектор плотности потока электромагнитной энергии. Назван по имени английского физика Дж. Г. Пойнтинга (J. Н. Poynting; 1852—1914). Модуль П. в. равен энергии, переносимой за едини
Когерентность волн.
Волны и возбуждающие их источники называются когерентными, если разность фаз волн не зависит от времени. Волны и во
Интерференция.
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ВОЛН - явление, наблюдающееся при одновременном распространении в пространстве нескольких волн и состоящее в стационарном (или медленно изменяющемся) пространственном распределении ам
Полосы равной толщины.
Полосы равной толщины, один из эффектов оптики тонких слоев, в отличие от полос равного наклона, наблюдаются непосредственно на поверхности прозрачного слоя переменной толщины (рис. 1). Возникновен
Применение интерференции.
Практическое применение интерференции света разнообразно: контроль качества поверхностей, создание светофильтров, просветляющих покрытий, измерение длины световых волн, точное измерение расстояния
Принцип Гюйгенса-Френеля.
Гюйгенса-Френеля принцип,приближённый метод решения задач о распространении волн, особенно световых. Согласно первоначальному принципу Х. Гюйгенса (1678), каждый элемент поверхност
Метод зон Френеля.
Вычисление интеграла в пункте в общем случае - трудная задача.
В случаях, если в задаче существу
Дифракция Френеля.
Пусть на пути сферической световой волны, испускаемой источником S, расположен непрозрачный экран с круглым отверстием радиуса r0. Если отверстие открывает четное число зон Френеля, то в
Поляризация света.
Поляризация света, одно из фундаментальных свойств оптического излучения (света), состоящее в неравноправии различных направлений в плоскости, перпендикулярной световому лучу (направлению распростр
Закон Малюса.
Поставим на пути естественного света два поляроида, оси пропускания которых развернуты друг относительно
Двойное лучепреломление.
Как уже упоминалось в, закон преломления может не выполняться в анизотропных средах. Действительно, этот закон утверждает, что:
Интерференция поляризованного света.
Важный случай И. с. — интерференция поляризованных лучей (см. Поляризация света). В общем случае, когда складываются две различно поляризованные когерентные световые волны, происходит векторное сло
Оптически активные вещества.
Оптически активные вещества, среды, обладающие естественной оптической активностью. О.-а. в. подразделяются на 2 типа. Относящиеся к 1-му из них оптически активны в любом агрегатном состоянии (саха
Дисперсия света.
Дисперсия света (рассеяние света) - явление разложения белого света при прохождении его через призму, диф
Закон Бугера-Ламберта.
Бугера - Ламберта, определяет постепенное ослабление параллельного монохроматического (одноцветного) пучка света при распространении его в поглощающем веществе. Если мощность пучка
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов