|
В случае некогерентных волн разность фаз φ2 - φ1 непрерывно изменяется, принимая с равной вероятностью любые значения, вследствие чего среднее по времени значение cos(φ2 - φ1) равно нулю (изменяется
от -1 до +1). Поэтому A2 = A12 + A22.
Интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды:
J = A2. Отсюда можно сделать вывод, что для некогерентных источников интенсивность результирующей волны всюду одинакова и равна сумме интенсивностей, создаваемых каждой из волн в отдельности:
...
В случае когерентных волн cos(φ2 - φ1) = const (для каждой точки пространства), так что
...
Последнее слагаемое в этом выражении называется интерференционным членом.
В точках пространства, где cos(φ2 - φ1) > 0, ... Следовательно, при наложении двух (или нескольких) когерентных световых волн происходит пространственное перераспределение светового потока, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других - минимумы интенсивности. Это явление называется интерференцией света.
Устойчивая интерференционная картина получается лишь при сложении когерентных волн. Некогерентность естественных источников света обусловлена тем, что излучение тела слагается из волн, испускаемых многими атомами. Фазы каждого цуга волны никак не связаны друг с другом. Атомы излучают хаотически.
Периодическая последовательность горбов и впадин волн, образующихся в процессе акта излучения одного атома, называется цугом волн, или волновым цугом.
Процесс излучения одного атома длится примерно 10-8 с. При этом длина цуга l = ct = 3*108*10-8 = 3 м.
В одном цуге укладывается примерно 107 длин волн.
Условие максимума и минимума интерференции
Пусть разделение на две когерентные волны происходит в точке O (рис. 1.2.1).
|
