Интерференция света
Явление интерференции присуще всем видам волн: звуковым, электрическим и другим. Стало быть, если свет обладает волновыми качествами, то наложение 2-ух пучков света может привести не только лишь к усилению, да и к ослаблению света, либо же, другими словами, появляется интерференция света. А означает, совместное действие 2-ух световых пучков может привести к появлению мглы, либо, выражаясь фигурально, свет плюс свет может дать мглу. Опыт подтверждает это заключение.
Получить систему когерентных световых волн можно, если пучок света, исходящий от источника, любым методом расчленить на два пучка и потом оба эти пучка свести вкупе, при всем этом световые пучки проходят разные пути; этим создается разность хода, и при наложении пучки интерферируют.
Есть различные методы, дозволяющие выполнить обозначенные условия.
В одном из опытов французского физика Френеля пучок света точечного источника делится на два пучка с помощью 2-ух зеркал, поставленных друг к другу под углом, близким 180°.
Световые лучи от источника S идут к экрану АА. Прямые лучи не попадают на экран, потому что их задерживает перегородка КК.
К экрану от источника S приходят световые волны, которые идут по двум путям различной длины и потому опаздывают относительно друг дружку. Волны, которые идут от S и отражаются зеркалами I и II, представляют собой две системы когерентных волн SB?OC?C? и SB?OC?C?, вроде бы исходящих от источника S? и S?, которые являются неверными изображениями S в зеркалах I и II.
В пространстве ОС?С?, чередуются черные и светлые полосы.
Описанный опыт Френеля по наблюдению за таким явлением как интерференция света принципно прост, но на техническом уровне выполнить его тяжело.
Расщепление светового пучка на два пучка с следующим наложением друг на друга имеет место и при освещении лучами света тонких пленок. Совсем не сложно наблюдается интерференция света в тонких пленках мыльных пузырей. Получив на проволочной рамке мыльную пленку и осветив ее красноватым светом от источника, с помощью собирающей линзы спроецируем нашу пленку на экран. На дисплее изображение пленки сначала кажется умеренно освещенным. Но по мере утончения пленки вследствие стекания воды (поначалу в верхних, а потом в других частях ее) возникают чередующиеся горизонтальные черные и красноватые полосы. При предстоящем утончении пленки наблюдаемая картина изменяется: на месте черных полос возникают красноватые и напротив. Подобные картины наблюдались бы и при освещении мыльной пленки хоть каким однородным светом. Такие же картины наблюдались бы при освещении пленок других веществ, к примеру нефтяных пленок на поверхности воды.
Какие же явления происходят на мыльной пленке при освещении ее однородным светом? Параллельные лучи света падают на пленку. Отразившись от верхней и нижней ее границ и приобретя при всем этом разность хода, происходит интерференция света лучей при наложении друг на друга. Если их собрать линзой, то на дисплее получим ряд светлых полос, который разбит темными промежутками. При освещении пленки белоснежным светом интерференционная картина выходит разноцветной. Это есть следствие трудности белоснежного света, в состав которого входят волны различной длины, образующие при интерференции максимумы и минимумы света в разных местах.
Наличие чередующихся светлых и черных полос монохроматического света, также сплошных спектров в случае освещения белоснежным светом показывает на его волновые характеристики.
Самое обширное применение интерференции света отыскало в просветлении оптики. Что все-таки это такое?
Свет, который падает на линзу, отчасти отражается вспять; толика отраженного света обычно составляет несколько процентов. Объективы современной оптической техники представляют собой системы линз. В итоге отражений на поверхности каждой линзы происходит существенное ослабление света. Для того чтоб уменьшить таковой эффект, на поверхность каждой линзы наносят интерференционное покрытие в виде узкой пленки.
Высота покрытия подбирается так, чтоб отраженные волны были смещены на полволны и, интерферируя, погасили друг дружку. Тогда не будет утрат на отражение, и вся световая энергия пройдет через линзу. Изображение получится более броским – оптика «просветляется».