Шта је интерференција светлости?

У свакој тачки, два таласа који се шире у простору дају геометријску суму њихових осцилација. Овај принцип се назива суперпозиција таласа. Овај закон се поштује са невероватном тачношћу. Међутим, у ретким случајевима може се занемарити. Ово се односи на ситуације у којима се таласи шире у сложеним медијима, када њихов интензитет (амплитуда) постане веома велик. Овај принцип значи да одређени број електромагнетних таласа који се шире у одређеном медију, сам медиј реагује на веома специфичан начин - он реагује само на један талас, као да у близини нема других. Математички, то значи да у било којој тачки изабраног медија интензитет и електромагнетна индукција поља ће бити једнака векторској суми магнетних индукција и јачинама свих кумулативних поља. Због принцип суперпозиције Електромагнетски таласи изазивају појаве као што су дифракција и интерференција светлости. Они су интересантни са физичке тачке гледишта, осим тога, упечатљиви су у својој лепоти.

Шта је сметња?

Разматрање овог феномена може бити предмет само посебних услова. Интерференција светлости је формирање пропусних и појачавајућих трака које се међусобно измјењују. Један од важних услова је наметање електромагнетних таласа (светлосних снопова) једни на друге, а њихов број треба да буде од два или више. Стални талас је посебан случај. Треба напоменути да је интерференција само вални ефекат, применљив не само на светло. У стојећем таласу, који се формира због суперпозиције на рефлектованом или инцидентном таласу, налазе се максимуми (антиноди) и миними (чворови) интензитета који се измјењују.

Општи услови

Таласи интерференције због њихове кохерентности. Шта овај појам значи? Кохеренција је конзистентност таласа у фази. Ако се два таласа који долазе из различитих извора преклапају, онда се њихове фазе случајно мењају. Светлосни таласи су последица емисије атома, тако да је сваки од њих резултат наметања огромног броја компоненти.

Ловс анд Хигхс

За појаву „коректних“ амплификација и слабљења укупних таласа у простору потребно је да додане компоненте на свакој одабраној тачки угасе једна другу. То јест, дуго времена, електромагнетски таласи би морали да буду у антифази тако да би разлика фаза увек остала иста. Максимум се појављује у тренутку када су конститутивни таласи у једној фази, тј. Када су појачани. Интерференција светлости се посматра под условом константне разлике фазе у датој тачки. Такви таласи се називају кохерентни.

Природни извори

Када можемо посматрати такав феномен као што је интерференција светлости? Радиатед електромагнетни таласи из природних извора су некохерентни, јер су насумично створени од стране различитих атома, обично потпуно неспојиви једни с другима. Сваки појединачни талас који ослобађа атом је сегмент синусоида, апсолутно кохерентан са самим собом. Према томе, потребно је поделити један ток светлости из извора на два или више греда, а затим наметнути светло које настаје једни на друге. У овом случају, моћи ћемо да посматрамо миниме и максимуме такве појаве као што је интерференција светлости.

Надзор над наметањем таласа

Као што је горе поменуто, интерференција светлости је веома широк концепт у коме резултат додавања светлосних снопова у интензитету није једнак интензитету појединачних греда. Као резултат ове појаве долази до редистрибуције енергије у простору - формира се исти минимум и максимум. Зато је узорак интерференције само измјена тамних и свијетлих пруга. Ако користите белу светлост, пруге ће бити обојене у различитим бојама. Али када се у обичном животу сусрећемо са сметњама светлости? То се често дешава. Његове манифестације укључују уљне мрље на асфалту, мјехуриће сапуна са прељевом дуге, игру свјетлости на површини очврслог метала, цртеже на крилима вилиног коњица. То је све интерференција светлости у танким филмовима. У ствари, овај ефекат није тако лако посматрати као што се може чинити. Ако су упаљене двије апсолутно идентичне жаруље, њихов интензитет се повећава. Али зашто нема интерференције? Одговор на ово питање лежи у одсуству такве суперпозиције најважнијег услова - кохеренције таласа.

Фреснел Биприсм

Да бисмо добили интерференцни узорак, узимамо извор који је уски осветљени прорез, постављен паралелно са самом ивицом бипризме. Талас који долази из њега ће бити подељен због преламања бипризма на пола и до екрана на два различита начина, тј. На екрану се појављују наизменичне тамне и светле пруге, у делу где се светлосни снопови преклапају са половицама бипризма. Разлика у курсу је ограничена из неких разлога. У сваком акту зрачења, атом ослобађа такозвани таласни влак (систем електромагнетских таласа), који се шири у простору и времену, одржавајући своју синусоидалност. Трајање овог воза је ограничено пригушењем природних осцилација честице (електрона) у атому и судара овог атома са другима. Ако прођемо белу светлост кроз бипризам, онда можемо да видимо интерференцију боја, као што је био случај са танким филмовима. Ако је светлост монокроматска (од арц дисцхарге у било ком гасу), интерференцни узорак ће бити само светле и тамне пруге. То значи да су таласне дужине различитих боја различите, то јест, светлости различитих боја и карактерише их разлика таласних дужина.

Добијамо таласе

Идеалан извор светлости је ласер (квантни генератор), који је по својој природи кохерентан извор стимулисаног зрачења. Дужина кохерентног ласерског зуг-а може досећи хиљаде километара. Захваљујући квантним генераторима, научници су створили читаву област модерне оптике, коју су назвали кохерентном. Ово физика је невероватно обећавајућа у смислу техничких и теоријских достигнућа.

Еффецт ареас

У ширем смислу, појам "интерференција светлости" је модулација у простору протока енергије и њеног радијационог стања (поларизација) у подручју пресека неколико електромагнетних таласа (два или више). Али где се тај ефекат користи? Употреба светлосних сметњи је могућа у различитим областима технологије и индустрије. На пример, овај феномен се користи за прецизну контролу површина прерађених производа, као и механичких и термичких напрезања у деловима, за мерење запремине различитих објеката. Такође, интерференција светлости је нашла примену у микроскопији, инфрацрвеној спектроскопији и оптичком зрачењу. Овај феномен заснива се на модерној тродимензионалној холографији, активној Рамановој спектроскопији. Углавном се интерференција, као што се може видети из примера, користи за прецизна мерења и израчунавање индекса преламања у различитим медијима.