To tylko jedna z 13 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
INTERFERENCJA • Nakładanie się fal nazywamy ogólnie superpozycją ;
• Nakładanie się spójne (koherentne) fal - interferencja ; Źródła spójne - drgające zgodnie w fazie albo takie, dla których fazy wiążą się ze sobą w określony sposób (przesunięcia fazowe między wiązkami nie powinny podlegać zbyt szybkim zmianom).
• Interferencja polega na nałożeniu się dwóch fal z ich fazami i amplitudami - koherentne (spójne) - w odróżnieniu od „zwykłego” nałożenia się natężeń tych fal w przypadku źródeł niespójnych.
• Światło jako fala elektromagnetyczna ma częstotliwość tak dużą, że każdy detektor rejestruje uśrednioną w czasie ( ) wartość natężenia I , proporcjonalną do modułu wektora Poyntinga S : Jeśli nakładające się fale nie są w żaden sposób zgodne w fazie, średnia czasowa „traci” informację o fazach tych fal.
* oznacza liczbę zespoloną sprzężoną
INTERFERENCJA - c.d. 1 • Każde rzeczywiste źródło światła emituje foton = kwant promieniowania elektromagnetycznego, którego „odpowiednikiem” falowym jest paczka falowa = ograniczony w czasie i przestrzeni zbiór fal sinusoidalnych. Żeby takie paczki mogły się nałożyć (interferować) muszą na siebie „trafić”!
Istnieje pewna charakterystyczna dla danego źródła promieniowania różnica dróg Δ L 0 pomiędzy dwiema interferującymi paczkami falowymi, żeby mogły one jeszcze ze sobą interferować. Nazywamy ją długością koherencji (albo drogą koherencji ). Wielkość ta odpowiada z kolei różnicy czasu między paczkami - czasowi koherencji Δ t 0 - związanemu z drogą wzorem:
INTERFERENCJA - c.d. 2 • Jeżeli źródło światła promieniuje fale elektromagnetyczne w pewnym zakresie częstości Δ f , zwanym szerokością widma , to czas koherencji Δ t 0 tego źródła jest związany z tą szerokością wzorem:
• Jednym z warunków koniecznych spójności źródła fali jest więc jego „wysoka” monochromatyczność (czyli jak najmniejsza szerokość Δ f albo inaczej: jak najdokładniej określona długość fali wysyłanego przezeń promieniowania).
• Pra ktycznie spójność obu „źródeł” realizuje się poprzez podział fali z jednego źródła (np. 2 otwory w doświadczeniu Younga lub płytka światłodzieląca w interferometrze Michelsona). Należy jednak ciągle zadbać o to, aby różnica dróg między tak podzielonymi składowymi nie przekraczała drogi koherencji!
(…)
…:
INTERFERENCJA - c.d.7
• Interferencja w płytce płasko-równoległej - prążki równego nachylenia
różnica dróg optycznych między promieniami, odbitymi obu powierzchni płytki:
jeśli: nastąpi wzmocnienie Przykład: barwy interferencyjne baniek mydlanych.
• Interferencja w klinie - prążki równej grubości
INTERFERENCJA - c.d.8
• Odmiana prążków równej grubości: pierścienie Newtona
• Interferometr Michelsona
- dawna…
…:
gdzie: Maksima dla:
Zdolność rozdzielcza:
(m - rząd widma)
DYFRAKCJA czyli ugięcie światła na przesłonie, której wymiary są porównywalne z długością fali.
• Dyfrakcja na pojedynczej prostokątnej szczelinie
Natężenie światła za szczeliną: gdzie: DYFRAKCJA - c.d.
• Dyfrakcja na kołowym otworze
Amplituda promieniowania ugiętego pod kątem θ:
Funkcja Bessela pierwszego rzędu 10
L …
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)