Интерференция света

Три опыта, которые несложно осуществить, даже не имея сложного специального оборудования, являются прекрасной иллюстрацией интерференции. В одном случае складываются волны на поверхности воды. В другом — звуковые волны от двух рупоров, подключенных к одному генератору звука и разнесенных на расстояние. В третьем – световые волны от двух щелей в непрозрачном экране, освещенном из одного источника. И в том, и в другом, и в третьем опыте будет наблюдаться картина, получившая название интерференционной. Мы рассмотрим последний пример – интерференцию света. Пусть дан экран с двумя небольшими отверстиями и лапа, расположенная с одной стороны экрана. Если с другой стороны экрана расположить, например, зеркало, то в нем можно наблюдать интересную картину из разноцветных полосок. При этом нужно иметь в виду следующее:

  • полученные таким способом источники света когерентны;
  • не обязательно монохроматичны;
  • наблюдение производится на достаточно близком расстоянии.

В данном опыте электромагнитное излучение от исходного источника возбуждает колебание электронов поблизости от краев обеих щелей. Эти электроны становятся источниками вторичного электромагнитного излучения с такими же характеристиками, как у исходного. Образовавшиеся когерентные источники света дают стационарную картину распределения поля с другой стороны экрана. Эту картину можно регистрировать любым удобным способом: непосредственно глазом или в отраженном свете, фотопластинкой, фотопленкой или прибором, наподобие фотоумножителя.

Конструктивная и деструктивная интерференция

В результате сложения электромагнитных волн от двух разных источников в пространстве образуются области с разной интенсивностью излучения. Если в некотором малом объеме сошлись гребни волн от нескольких источников, то мы получим зону с повышенной интенсивностью излучения. Наоборот, если в каком-то объеме сошлись впадины, то в этом месте будет наблюдаться минимум интенсивности. В первом случае говорят о конструктивной интерференции, а во втором – о деструктивной. Спроецировав объемную картину интенсивности на плоскость, мы и получим вышеупомянутую «полосатость», называемую интерференционной картиной. Слегка изменив положение плоскости, мы заметим, что и узор на ее поверхности изменился.  Ниже на картинке приведена схема рассматриваемого явления:

Интерференция света