ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Интерференция света из "Голография " Для пояснения сути этого явления рассмотрим, что же произойдет, если совместить две световые волны, распространяющиеся совместно в одном направлении. Пусть это будут волны А и В, имеющие одинаковые амплитуду, частоту, фазу. С точки зрения голографии нас интересуют больше всего два крайних случая соотношения фаз этих волн (рис. 19). В левой части рисунка показаны эти волны в фазе, гребни волн совпадают, разность их фаз равна нулю. Возникает волна большей амплитуды. [c.30] В правой части рисунка изображены волны в противофазе, поскольку разность их фаз равна половине длины волны. Эти волны гасят одна другую во всех точках. Если это световые волны, то в первом случае получим результирующую волну большей яркости, а во втором случае - темноту. Между этими двумя крайними случаями лежат все возможные остальные. [c.30] Таким образом, можно дать следующее определение интерференции - это процесс сложения двух волн, в результате которого образуется новая волна. Сложение волн, совпадающих по фазе, приводит к усиливающей интерференции, тогда как при сложении волн, находящихся в противофазе, возникает ослабляющая интерференция. [c.30] По корпускулярной теории энергия, приходящаяся на единицу площади, пропорциональна числу световых частиц, падающих на нее. На участок j2 их падает вдвое больше, чем на и Bj. поэтому он должен иметь всюду вдвое большую освещенность. На самом же деле наблюдается картина, представленная на правой части (внизу) рисунка. Видно, что эта часть экрана покрыта равноотстоящими темными и светлыми полосами, параллельными ребру между зеркалами. Зависимость освещенности в какой-либо точке от положения ее на экране имеет вид, показанный на рисунке справа вверху. Если перекрыть дополнительным экраном свет, отраженный от одного из зеркал, освещенность выравнивается в наиболее светлых местах уменьшается, а в наиболее темных - увеличивается, т. е. экран оказывается освещенным равномерно. [c.31] Геометрическим местом точек, для которых Д = onst, является в случае Д = О плоскость, перпендикулярная отрезку 5 5 2 и делящая его пополам, а в случае Д О - гиперболоид вращения, ось которого проходит через точки S1S2. Плоскость Д = О и гиперболоиды к Д = 2п л являются геометрическим местом максимумов амплитуды, а гиперболоиды кД= (2п+1)л - минимумов. Общее число гиперболоидов, соответствующих максимумам амплитуды, равно, очевидно, целой части от числа полуволн, содержащихся в отрезке S S /2, или целой части т от числа длин волн, укладывающихся в отрезке S Sj. [c.32] Наличие темных полос, т. е. мест, где свет + свет = темнота , является наиболее замечательным подтверждением волновой теории света. Эти яркие и темные линии, образующие интерференционную картину, называют интерференционными полосами. Расстояние между ними, как мы теперь знаем, зависит от характеристик интерферирующих волн. Если, например, расстояние между гребнями волн увеличивается, т. е. свет будет иметь большую длину волны, то возрастает и расстояние между интерференционными полосами. Таким образом, свет разного цвета будет создавать интерференционные картины с различным расположением полос. Кроме того, если угол между направлениями прихода двух плоских волн изменяется, то это также приводит к увеличению или к уменьшению расстояния между полосами. Если же с плоскими световыми волнами интерферируют сферические световые волны, то на экране возникает картина, состоящая из чередующихся светлых и темных концентрических колец. [c.32] Мы рассмотрели только плоские и сферические волны, однако существуют и другие типы волн в волновыми фронтами иной формы. Но в любом случае две простые волны, складываясь, создадут на экране единственную в своем роде, присущую только этой паре волн интерференционную картину, которая зависит исключительно от параметров формирующих ее световых волн. [c.32] Черно-белая фотопластинка реагирует на действие света таким образом, что ее участок, на которой попал свет, после проявления становится темным и в дальнейшем не пропускает света, и наобо )от. Поэтому мы можем зафиксировать интерференционную картину, возникающую при сложении двух волн, просто используя фотопластинку как экран и облучая ее соответствующим светом. Тогда после проявления мы получим негатив подлинной интерференционной картины. [c.32] На рис. 22 показано, каким образом происходит интерференция плоской и сферической волн. В этом случае вместо системы параллельных полос мы видим кольцевую картину. Как и в предыдущем случае, плоские волны движутся слева направо и интерферируют со сферическими волнами, исходящими из источника Р. Здесь также имеются участки, где волны складываются (+ + = 1) и гасятся (+ - = 0). Разница лишь в том, что в случае интерференции плоских и сферических волн с увеличением расстояния от центральной оси ширина полос и расстояние между ними уменьшаются. Такую картину, зафиксированную на фотопластинке, называют зонной пластинкой. [c.33] Вернуться к основной статье