ГЛАВА 4. Интерференция электромагнитных волн
 
 


В предыдущих главах мы рассмотрели основные свойства электромагнитных волн, предполагая, что они излучаются одним источником - движущимся зарядом или током. В этой главе мы будем изучать электромагнитные волны, излучаемые несколькими источниками. В силу принципа суперпозиции электромагнитное поле волны, исходящей от нескольких источников, будет представлять собой сумму полей электромагнитных волн от каждого из источников. Оказывается, что интенсивность суммы электромагнитных волн от нескольких источников при определённых условиях не равна сумме интенсивностей каждой из волн, излучаемых отдельными источниками. Если на пути световых волн от источников поместить непрозрачный экран, то на его поверхности можно отметить участки, имеющие различный уровень освещенности в зависимости от разности фаз волн от источников в точке наблюдения. Явление перераспределение интенсивности светового потока от нескольких источников известно, как явление интерференции волн.

Условием наблюдения интерференции является " согласованный " характер излучения электромагнитных волн их источниками, которое гарантирует неизменность или "медленность" изменения во времени разности фаз волн от различных источников. Явление согласованного излучения электромагнитных волн различными источниками называется когерентностью. Когерентность электромагнитных волн имеет два аспекта - временной и пространственный. Временной характер когерентности связан с полосой частот колебаний электромагнитных волн, излучаемых их источником, и определяется временем когерентности, в течение которого можно пренебречь изменением разности фаз волн, соответствующих различным спектральным составляющим излучения источника. Пространственный характер когерентности определяется размером источника колебаний, вследствие конечности которого в точку наблюдения могут приходить волны от различных участков источника. В результате сложения этих волн в точке наблюдения может наблюдаться интерференция волн, излучаемых источником. Предельный размер источника, при котором приходящие от него в точку наблюдения волны не уменьшают суммарной интенсивности света, определяется радиусом пространственной когерентности, излучаемой источником электромагнитной волны.

Явления интерференции света, когерентности электромагнитных волн являются не только убедительным доказательством волновой природы света, но и широко используются на практике при создании различных оптических и оптоэлектронных приборов, а также составляют методологическую основу точного измерения различных физических величин. С помощью интерференции света объясняется многие из оптических явлений, в частности, рассматриваемые ниже интерференционные явления в тонких плёнках, явление многолучевой интерференции, а также излучение Вавилова-Черенкова.



 
 
предыдущая | наверх | следующая