Microsoft Word Ïîñîáèå-09-03-2008. doc

=
и 
)
2
cos(
2
2
r
A
E
λ
π
=
Фазы колебаний, создаваемых волнами от источников S
1
и
S
2
в точке P, различны.
Интерференция световых волн заключается в сложении колебаний частот с разными 
фазами: 
E = E
1 
+ E
2
=
)
2
cos(
1
r
A
λ
π
+ 
)
2
cos(
2
r
A
λ
π
Утверждение о том, что волны от источников S
1
и S
2
распространяются независимо друг от 
друга, а в точке наблюдения они просто складываются, является опытным фактом и носит 
название 
принципа суперпозиции
. 

---

24
24
До настоящего времени не существует приборов, которые способны были бы следить за 
быстрыми изменениями поля световой волны в оптическом диапазоне. 
Наблюдаемой величиной 
является поток энергии, который прямо пропорционален квадрату амплитуды 
электрического поля волны. 
Физическую величину, равную квадрату амплитуды электрического поля волны, принято 
называть 
интенсивностью светового потока
: 
I 
= 
E
2
. Для суперпозиции двух волн получим: 
)
2
cos
1
(
2
2
1
2
λ
π
r
r
А
Ip
−
+
=
= 
)
2
cos
1
(
2
2
1
λ
π
r
r
I
−
+
. 
Таким образом, интенсивность светового потока в точке P зависит от отношения разности 
хода световых волн ∆ = r
1
- r
2
к длине волны λ. Интерференционный максимум (светлая полоса) 
достигается в тех точках пространства, в которых ∆ = 
m
λ (
m 
= 0, ±1, ±2,...). При этом 
I
max
= 4 
I
. 
Интерференционный минимум (темная полоса) достигается при ∆ = 
m
λ + λ/2. Минимальное 
значение интенсивности 
I
min
= 0.
На рисунке 16 показано распределение интенсивности света в интерференционной картине 
в зависимости от разности хода ∆. 
-2λ -λ λ 2λ ∆ = r
1
- r
2
Рис. 16. 
Распределение интенсивности света в интерференционной картине
в зависимости от 
разности хода ∆. 
Интерференция в тонких пленках. 
Явление интерференции часто можно наблюдать в масляных или бензиновых пленках на 
воде или стекле (рисунок 17). 
 
α
β
d
r
Рис. 17. 
Ход лучей в тонком слое полупрозрачного вещества
. 
Белый свет, падая на пленку, частично отражается, частично проникает в пленку и, 
отразившись от нижнего слоя пленки, выходит из нее. 
Лучи отраженного света являются 
когерентными
, так как они происходят от одного входного луча, но имеют разность фаз 
определяемой толщиной пленки, углом падения и длиной волны света: 
2
cos
2
λ
α
+
=
∆
dn
. 

---

25
25
Наблюдая масляную пленку в ситуации, когда условия интерференции выполняются для
различных длин волн цветовой гаммы, можно видеть радужную окраску пятна. 
Интерференционный светофильтр 
Явление интерференции широко используется в оптической технике, в частности, для 
изготовления интерференционных светофильтров. Интерференционный светофильтр состоит из 
нескольких последовательно расположенных тончайших непоглощающих слоев из 
диэлектрических материалов – окислов Al
2
O
3
, SiO
2
, TiO
2
; фторидов MgF
2
, CaF
2
, LiF; сульфидов 
ZnS, CdS и других соединений. Эти слои могут быть образованы на массивной подложке из 
стекла, кварца методом вакуумного напыления. Два внешних слоя могут изготавливаться из 
металлов и служат полупрозрачными зеркалами (рисунок 18). 
Рис. 18.
А – устройство интерференционного светофильтра
: ИС – интерференционная система; 
ОС – отрезающая система; 1 – стеклянные плоскопараллельные пластинки; 2 – полупрозрачные 
металлические слои; 3 – диэлектрические слои. 
Б. – Преобразование белого света интерференционным светофильтром с рабочей длиной 
волны 600 нм (это вторая гармоника основного колебания 
=
0
λ
1200 нм). 
При прохождении белого света через такую систему с многочисленными границами 
раздела свет многократно переотражается. В результате интерференции отраженных лучей с 
проходящими лучами (отраженные и проходящие лучи когерентны) часть светового потока 
ослабляется лишь незначительно, а часть - в 10
3
- 10
6
раз. Толщина слоев подбирается равной