Логин:   Пароль:  

Соцсети





Актуальная информация кубки награды у нас на сайте.

Автор:
Написал: Amro Дата: 25-Мар-2010
Можно ли сказать заранее, где в интерференционной картине получатся максимумы колебаний, а где минимумы?

Рассмотрим рис. 92, на котором изображена схема интерференции волн от двух когерентных источников S1 и S2. Пусть оба источника колеблются в одной фазе, т. е. гребни (или впадины) выходят из них одновременно. Очевидно, на линии аа, каждая точка которой одинаково удалена и от S1 и от S2, получится максимум колебаний, так как гребни (или впадины) обеих волн будут достигать точек этой линии одновременно и фазы обеих волн здесь совпадут. Точно так же усиление колебаний получится на линии bb, все точки которой на одну длину волны l ближе к S2, чем к S1. Во всех точках линии bb волна от источника S1 будет запаздывать ровно на один период по сравнению с волной от источника S2, а значит, фазы обеих волн опять совпадут. То же самое будет иметь место и на линии cc, точки которой на 2l ближе к источнику S2, чем к S1, т. е. одна волна запаздывает на два периода по сравнению с другой, и на линиях b\'b\', с\'с\' и т. д., точки которых расположены на l, 2l и т. д. ближе к источнику S1, чем к S2.

Такое же рассуждение показывает, что на линиях mm, nn, ... и m\'m\', n\'n\', ..., все точки которых расположены

Рис. 92. Расположение максимумов и минимумов в интерференционной картине
ближе к одному из источников, чем к другому, на полволны (l/2), три полуволны (3l/2) и вообще нечетное число полуволн, получится ослабление колебаний — минимум. Действительно, во всех точках этих линий гребень одной волны будет встречаться со впадиной другой, или, иначе говоря, фазы обеих волн будут противоположны.

Будем называть разность расстояний от какой-либо точки до источников S1 и S2 разностью хода двух интерферирующих волн до этой точки. Тогда найденное правило можно коротко формулировать следующим образом.

Максимумы интерференционной картины от двух колеблющихся в одинаковой фазе источников получаются в тех местах, где разность хода равна целому числу длин волн, или, что то же, четному числу полуволн, а минимумы — в тех местах, где разность хода равна нечетному числу полуволн.

Если бы когерентные источники S1 и S2 не совпадали по фазе, а, например, волна из источника S2 выходила бы на какую-то часть периода позже, чем из S1, то нетрудно видеть, что интерференционная картина, оставаясь устойчивой, оказалась бы смещенной в сторону S2. Действительно, теперь две волны встретились бы в одной фазе не в точках, лежащих на равном расстоянии от источников, а в точках, расстояние до которых волна от источника S2 проходит за меньшее время. Это время равно разности времени прохождения волны от S2 до равноотстоящей от S1 и S2 точки и времени запаздывания ее на выходе. Соответственным образом надо было бы изменить правило, сформулированное выше.

Итак, в случае наложения когерентных волн получается устойчивая интерференционная картина, показывающая, что энергия волн при этом перераспределяется: возникают места, где интенсивность больше, чем простая сумма интенсивностей двух волн (максимумы), но

Рис. 93. а) Пластинка ММ на пути когерентных волн, пересекающая линии максимумов и минимумов, «освещена» неравномерно. В местах максимумов интенсивность волны больше суммы интенсивностей, в местах минимумов — меньше. б) Если волны некогерентны, то пластинка «освещена» равномерно: интенсивности складываются

имеются места, где интенсивность меньше суммы интенсивностей двух волн (минимумы). Если общая энергия, излучаемая обоими источниками, при этом остается неизменной, то все дело сводится к перераспределению энергии (рис. 93, а). В том же случае, когда накладываются некогерентные волны, интенсивности просто складываются, так что добавление второй волны повсюду ведет к увеличению интенсивности на величину, равную интенсивности �
229
�торой волны; таким образом, максимумов и минимумов не наблюдается (рис. 93,б).






Похожие страницы :

Комментарии: (0) Рейтинг:
Пока комментариев нет
2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.05 секунды