fényinterferenciákkal jelenség
Több száz éves, fizikusok próbálták megérteni, mi a fény - hullám vagy részecskefolyam, későbbi nevén fotonok, és végül kiderült, hogy a „vagy” szót nem szabad fogyasztani. Bizonyos esetekben, a fény úgy viselkedik, mint egy hullám a másik - mint egy patak fotonok, demonstrálva quantum, vagyis a diszkrét természete sugárzás. Más szóval, a fény kettős természete van. A tudományos nyelv ez az úgynevezett „hullám-részecske kettősség” (a „részecske”: a „részecske”). Interferenciát az egyik legszembetűnőbb megnyilvánulása a hullám tulajdonságok: ez csak a hullámok zavarhatják. Úgy tűnik, hogy vitatkozni semmit. Azonban a dolgok nem ilyen egyszerű. Nem csoda, hogy van egy nagyon kifejező mondás: „A fény - a legsötétebb helyen a fizika.”
Munkám szeretnék beszélni egy kicsit a beavatkozás természetére, valamint a működő eszközök alapján a jelenségek az interferencia és a nevezett interferométer.
fényinterferenciákkal jelenség
Interferencia - az egyik legtisztább megnyilvánulása a hullám fény természetéről. Ez egy érdekes és szép jelenség figyelhető meg a szuperpozíció két vagy több sugarakat. Az intenzitás a fénysugarak az átfedési régió karakterét váltakozó világos és sötét sávok, a támogatási intenzitás a maxima nagyobb, a minimumok összege kisebb, mint a fény intenzitását. Amikor a fehér fény interferencia csíkok vannak festett különböző színek a spektrum. Az interferencia jelenségek találkozunk gyakran: Szín olajfoltokat az aszfalton, festmény fagyasztás üvegtáblákat, divatos színes minták a szárnyait néhány lepkék és bogarak - mindez egy megnyilvánulása az interferencia a fény.
1. ábra - A Newton gyűrűk
Newton nem abból a szempontból a korpuszkuláris elmélet, hogy miért a gyűrű tűnik azonban, tudta, hogy ez összefüggésben van bizonyos frekvenciájú fény folyamatokat.
Az első tapasztalatok interferenciát, hogy magyarázatot alapján a hullám elmélet a fény, volt a tapasztalata a Young (1802). A Young-féle kísérlet fényforrásból eredő fény a, amely szolgált egy keskeny résen S. A képernyőre eső két egymáshoz közel elhelyezkedő rések S1 és S2 (1. ábra). Áthaladva egyes rések kiszélesedett a fénysugár miatt diffrakciós, így a fehér képernyő E fénysugarak, ami áthaladt a rések S1 és S2. átfedés. Az átfedő területét a fény gerendák az interferencia mintázat formájában váltakozó világos és sötét sávok.
2. ábra - Young interferencia kísérlet
Jung volt az első, hogy észre, hogy lehetetlen betartani beavatkozást hozzáadásával hullámok két független forrásból. Ezért, az ő tapasztalata az S1 és S2 résen. amely összhangban Huygens elv lehet tekinteni, mint források a másodlagos hullámok fényforrás megvilágítja S. Az egyik szimmetrikus elrendezése rések másodlagos hullámok által kibocsátott források S1 és S2. Ezek fázisban vannak, de ezek a hullámok utaznak a megfigyelési pont P különböző távolságokra R1 és R2. Következésképpen, a fázis ingadozások által termelt hullámok S1 és S2 forrásoktól a P pontban általában különböző. Így a probléma az interferencia hullámok csökken a problémát a hozzáadásával rezgéseinek azonos frekvencián, de különböző fázisokban. Az az állítás, hogy a hullámok a forrásokból S1 és S2 vannak elosztva egymástól függetlenül, és a megfigyelési pont, akkor egyszerűen csak hozzáadják, egy befejezett tény és az úgynevezett szuperpozíció elve.
hullámok koherencia probléma. Jung elméletét használják megmagyarázni interferencia jelenségek, amelyek a további két monokromatikus hullámok ugyanazon a frekvencián. Azonban, napi tapasztalat azt tanítja, hogy a beavatkozás a fény ténylegesen megfigyelt nem csak. Ha a szoba világít két azonos izzók, akkor bármely ponton összeadja a fény intenzitása, és nem interferenciát figyeltünk meg. Felmerül a kérdés, hogy milyen esetekben kell hozzá ereje (figyelembe véve a fázisviszonyok), amelyben - a hullámok intenzitása, azaz a tér a területen ..? beavatkozás elmélete monokromatikus hullámok nem tud válaszolni erre a kérdésre.
A tényleges fényhullámok nem szigorúan monokromatikus. Azáltal alapvető fizikai okok sugárzás mindig van egy statisztikai (vagy random) jellegű. Az atomok bocsátanak ki fényforrás egymástól függetlenül véletlenszerűen alkalommal, és mindegyik atom sugárzás tart egy nagyon rövid ideig (# 964; ≤ 10 -8 s). A kapott sugárforrás minden egyes alkalommal áll egy hatalmas számú atomot betétek. Egy idő után a rend # 964; a teljes egészében a kibocsátó atomok frissítve. Ezért a teljes sugárzási lesz különböző amplitúdójú és ami a legfontosabb, egy másik fázisban. A szakasz a hullám által kisugárzott valódi fényforrás, közelítőleg állandó marad, csak az időintervallumok a megbízás # 964;. Külön „fragmensek” a sugárzás tartamához # 964; Úgy hívják hullámsorozat. A vonatok egy térbeli hossza egyenlő c # 964;. ahol c - a fény sebessége. Ingadozások különböző tsugah nem kiegyenlített. Így a tényleges fényhullám egy sorozata hullámsorozat véletlenszerűen változó fázissal. Azt mondjuk, hogy az ingadozások különböző tsugah következetlen. Az időintervallum # 964;, amelynek során a rezgési fázisban közelítőleg állandó marad az úgynevezett koherencia idő.
Az interferencia keletkezik csak hozzáadásával koherens rezgések, azaz a. E. Oscillation kapcsolatos egy és ugyanaz a hullám vonatot. Bár minden fázisában ezen rezgések további feltétele, hogy véletlenszerű változások, de ezek a változások az azonos, ezért a különbség a koherens oszcilláció fázisban állandó marad. Ebben az esetben, van egy stabil interferencia minta, és ezért végzett mező szuperpozíció elve. Hozzáadásakor nem-koherens oszcilláció fáziskülönbség egy véletlenszerű az idő függvényében. Ebben az esetben a törvény hozzáadásával intenzitását.
Így, interferencia alakulhat csak a felül a koherens oszcillációk. Hullámok létre a megfigyelési pont koherens oszcillációk, más néven koherens. Waves két, egymástól független forrásból is következetlen és nem tud adni interferenciát. T. Jung ösztönösen kitalálta, hogy megszerzésének interferencia fényhullám a forrástól kell osztani két koherens hullám, majd tartsa az eredményt a képernyőn azok mellett. Ez úgy történik, mind a beavatkozás mintákat. Azonban még ebben az esetben az interferencia mintázat eltűnik, amikor a pálya különbség # 916; meghaladja a koherencia hossz C # 964;.