Свойства световой интерференции и дифракции света

Световые волны распространяются по прямым линиям в однородной среде. Они отражаются, когда падают на отражающую поверхность. Они преломляются, когда проходят между двумя прозрачными средами, различающимися по оптической плотности, в соответствии с законами преломления .

Световые волны мешаюткогда они имеют ту же частоту, амплитуду и фазу производства области конструктивной интерференции и регионов деструктивной интерференции, они рассеивают в той же среде , когда они проходят через щель , или острой кромкой , имеющей размеры вблизи с длиной волны от световые волны .

Световые помехи

Вы можете получить источник монохроматического света, чтобы объяснить явление интерференции света, Итак, длина волны имеет одно постоянное значение, Экран с прямоугольной щелью (S) на соответствующем расстоянии от источника света, Экран с двумя узкими щелями (S ₁ и S ₂ ) и экран для приема волн.

При работе источника света световые волны проходят из щели (S) в виде цилиндрических волн. Двойной экран с щелями на фронте волны. Таким образом, волны, создаваемые двойными щелями, имеют одинаковую фазу (когерентную), двойные Щелевой экран действует как источник двух когерентных волн.

Две волны распространяются, и когда они достигают последнего экрана, они дают:

Яркие области (яркие полосы), когда гребень из (S ₁ ) встречается с гребнями из (S ₂ ) или впадина из (S ₁ ) встречается с впадиной из (S ₂ ), где разность путей между двумя интерферирующими волнами равна 0 , λ, 2λ, …… ..или mλ, Это называется конструктивной интерференцией.

Темные области (темные полосы), когда гребень от (S ₁ ) встречается с впадиной от (S ₂ ) или впадина от (S ₁ ) встречается с гребнем от (S ₂ ), где разность путей между двумя интерферирующими волнами составляет ½ λ, 3 ⁄2λ, 5 ⁄2λ, …… .. или (m + ½) λ. Это называется деструктивной интерференцией.

Фронт волны представляет собой поверхность , которая все ее точки имеют е е ту же фазу , и эта поверхность является перпендикулярной к направлению распространения волн , когерентные источники света являются источниками , которые производят волны одинаковой частоты, амплитуды и той же фазе.

Расстояние между двумя последовательными полосами одного и того же типа (яркими или темными) можно определить из соотношения: Δy = λ R / d, где (λ) — длина волны используемого света, (R) — расстояние между двойными полосами. экран щелей и экран наблюдения, а (d) — расстояние между двумя щелями.

Условия вмешательства

1. Каждый из двух источников света должен быть монохромным.
2. Два источника света должны быть когерентными, иметь одинаковую частоту, амплитуду и фазу.

Интерференция бывает двух типов: конструктивная интерференция и деструктивная интерференция.

Конструктивная интерференция — это интерференция, которая вызывает усиление интенсивности света в некоторых областях (яркие полосы) в результате обозначения гребня одной волны гребнем другой волны или впадины одной волны с впадиной другой волны.

Условие: разность хода двух интерферирующих волн равна (mλ), где (m = 0, 1, 2, …… .или любое целое число).

Деструктивная интерференция — это интерференция, которая вызывает ослабление интенсивности света в некоторых областях (темные полосы) в результате встречи гребня одной волны с впадиной другой волны.

Условие: разность хода двух интерферирующих волн равна (m + ½) λ, где (m = 0, 1, 2,… .. или любое целое число).

Световая интерференция — это явление наложения световых волн, создаваемых двумя когерентными источниками, которое приводит к усилению света в некоторых областях (яркие полосы) и слабости в других областях (темные полосы). Интерференционные полосы представляют собой последовательность ярких и темных прямых параллельных областей.

Факторы влияют на расстояние между двумя последовательными полосами одного типа.

1. Длина волны используемого света (λ) (прямо пропорциональна).
2. Расстояние между экраном наблюдения и экраном с двумя щелями (R) (прямо пропорционально).
3. Расстояние между двумя прорезями (d) (обратно пропорционально).

Дифракция света

Когда монохроматические световые волны падают на круглую апертуру на экране, они меняют направление своего распространения (дифрагируют), они объединяются (накладываются) друг на друга за апертурой, на экране наблюдения и в центральной части появляются кольца ярких и темных полос. яркое пятно называется диском Эйри.

Дифракция света — это явление изменения направления световых волн, когда они проходят через маленькую апертуру, что приводит к наложению световых волн и образованию ярких и темных полос.

Диск Эйри представляет собой яркое круглое пятно, образующееся на экране наблюдения, когда монохроматические световые волны дифрагируют через круглую апертуру.

Условия соответствующей дифракции света:

Длины волны от световой волны сравнима с размерами апертуры и наоборот, от нашего исследования к интерференции и дифракционных явлений, нет большой разницы между ними , но каждый из них представляет собой волновое явление , которое происходит от суперпозиции волн .