Вы здесь: Главная -> Книги -> А.Н. Чувыров, Ш. К. Насибуллаев. "Лабораторные работы по физике. Часть III. Оптика" -> № 3–9. Определение длины световой волны при помощи бипризмы Френеля
Новости науки
2016:
78
2015:
12345678910
2014:
123456789101112
2013:
123456789101112
2012:
123456789101112
2011:
123456789101112
2010:
123456789101112
2009:
123456789101112
2008:
123456789101112
2007:
123456789101112
2006:
123456789101112
Рейтинг@Mail.ru

№ 3–9. Определение длины световой волны при помощи бипризмы Френеля

Уравнение первой волны:
eq_9_1
второй:
eq_9_2
где φ1 и φ2 - фазы колебания для некоторого момента времени; k – волновое число; si_9_6; φ1, φ2 – начальные фазы колебания; E01, E02 – амплитуды складываемых колебаний.

Результирующее колебание в точке M будет описываться уравнением:
eq_9_3

где Еo – амплитуда результирующего колебания. Её можно найти методом векторного сложения амплитуд. Следует отметить, что в точке M амплитуда непрерывно вращается с частотой ω.

Из рис. 26 следует, что
eq_9_4

Возможны два случая сложения таких волн.

1) Разность фаз φ1 – φ2 не меняется в течении длительного времени. Такие волны и возбуждающие их источники называются когерентными. Из (9-1) и (9-2) следует, что φ2 - φ1 = (ω2 - ω1) t - (k2r2) - (φ2 - φ1).

Следовательно, при разности фаз, не зависящей от времени, частоты ω1, ω2 и k1, k2 должны быть одинаковы, а φ1 – φ2 будет величиной постоянной, зависящей от Δr = r2 – r1 называемой разностью хода.

Таким образом, когерентные волны имеют одинаковую частоту, постоянную разность фаз и совпадающие плоскости колебания электрического вектора E.

Так как энергия волны пропорциональна квадрату амплитуды, то в тех точках пространства, где квадрат результирующей амплитуды имеет максимальное значение, будет усиление света, а в точках, где Eo2 имеет минимальное значение, будет ослабление света.

Из (9-4) следует, что Eo2 зависит от φ1 – φ2.

2) Если φ2 - φ1 = (2m + 1) π, (где m = 0, 1, 2, 3, …, целое число), то cos (φ2 - φ1) = -1 и Eo2 = E012 + E022 - 2 E01E02, т. е. энергия результирующей волны меньше суммы энергий складываемых волн на величину пропорциональную 2 E01E02.

Если φ2 - φ1 = 2 π m, то Eo2 = E012 + E022 + 2 E01E02 энергия результирующей волны больше суммы энергии складываемых волн на величину пропорциональную 2 E01E02.

Таким образом, сложение когерентных волн сопровождается перераспределением энергии световых волн в пространстве.

В случае сложения некогерентных волн, для которых разность фаз меняется со временем, квадрат амплитуды результирующего колебания будет для всех точек иметь среднее значение si_9_7.

За время T (период колебания волны), φ1 – φ2, меняется на 2π и si_9_8, тогда si_9_9.

Перераспределение энергии не происходит и явления интерференции наблюдаться не будет.



главная :: наверх :: добавить в избранное :: сделать стартовой :: рекомендовать другу :: карта сайта :: создано: 12.12.2005 / обновлено: 04.01.2007
Наша кнопка:
Научно-образовательный портал