Толқындық оптика. Интерференция. Физика, 11 сынып, презентация.

ЖАРЫҚТЫҢ ИНТЕРФЕРЕНЦИЯСЫ

Тербелістің когеренттілігі. Монохромат жарықтың интерференциясы. Когеренттіліктің ұзындығы және уақыты. Интерференциялық аспаптар.

Екі жарық шоғы қосылып қараңғылық туғыза алады. Бұл ғажайып құбылысты 1801 ж. Юнг ашып, жарықтың интерференциясы деп атады. Интерференция құбылысын физикалық оптика қарастырады. Жарықты толқын деп қарастырғанда ғана интерференцияны сәтті түсіндіруге болады. Сонымен, жарықтың электромагниттік табиғаты ашылудан көп бұрын жарық толқын екендігі тағайындалды.

Тербелістер мен толқындардың когеренттігі және интерференция

Периодтары бірдей бір бағытта тербелетін екі гармоникалық тербеліс

(1)

қосылған кезде қайтадан гармоникалық тербеліс

(2)

алынады; мұндағы А -оның амплитудасы:

(3)

(3) өрнегінен қорытқы тербеліс амплитудасының квадраты қосылатын тербелістердің амплитудалары квадраттарының қосындысына тең емес, яғни қосынды тербеліс энергиясы жеке тербеліс энергияларының қосындысына тең болмайтындығы келіп шығады. Қосылу нәтижесі бастапқы тербелістердің фазалары ( ) айырымына тәуелді болады.

Таза гармоникалық тербелістер, яғни амплитудасы өзгермейтін шексіз ұзақ созылатын тербелістер болмайды.

Кез-келген нақты тербеліс белгілі уақытқа созылады. Осы жағдайда амплитуда квадратына пропорционал қорытқы интенсивтік те уақытқа байланысты өзгереді, және де осы өзгерістер өте тез өтеді.

Интенсивтіктің тез өзгерісін сезетіндей қабылдағыштың болмауынан біз интенсивтіктің қайсыбір орташа мәнін тіркеуге мәжбүр боламыз.

Қорытынды:

кез-келген екі гармоникалық тербеліс әрқашан когерентті;

гармоникалық тербелістер интерференциялануға қабілетті монохромат толқындарды туғызады;

толқын ұзындықтары бірдей толқындардың интерференциялану шарты - олардың когеренттігі, яғни бақылау үшін жеткілікті уақыт ішінде фазалар айырымы тұрақты болуы.

Юнг тәжірибесі

Толқындық фронтты бөлу әдісі арқылы интерференцияны бақылау бір толқындық фронттың әртүрлі бөліктерін бөліп кейін бұл когерентті бөлек толқындарды қайта бір–біріне қосу болып келеді

m(=3) – х кескінде орналасатын интерференциондық жолақтардың саны

Юнг тәжірибесін сипаттайтын геометриялық құрылғы. Екі сәуленің жол айырымы:

r2-r1 = dsinq.