Основные формулы и обозначения. В идеальном опыте Юнга точечный источник света со средней длиной волны освещает две узкие бесконечные горизонтальные щели

В идеальном опыте Юнга точечный источник света со средней длиной волны освещает две узкие бесконечные горизонтальные щели, перпендикулярные плоскости рисунка (рис. 3). Проходя через щели, свет разделяется на два пучка – 1 и 2, интерференция которых наблюдается на экране Э в виде параллельных чередующихся светлых и темных горизонтальных полос. Лучи 1 и 2 исходят из одного источника, поэтому они монохроматические и когерентные, их интенсивности одинаковы и начальные фазы равны: , а разность фаз определяется по формуле (1).

Рис. 3 Разность хода лучей:

, (13)

где – расстояние между щелями;

– угол дифракции (угол наблюдения).

Расстояние от щелей до экрана . Начало координат 0 расположено на экране на равном расстоянии от щелей; ось направлена вертикально вверх; – вертикальная координата точки, в которой определяется интенсивностьсвета . Справа от экрана показана зависимость интенсивности результирующей волны (освещенности экрана) от координаты . При данном угле наблюдения интенсивность максимальна, если для разности хода лучей (13) выполняется условие максимума (5), и минимальна, если выполняется условие минимума (4). Центральный максимум считается нулевым и соответствует . В идеальном опыте Юнга щели считаются бесконечными, поэтому интенсивность всех максимумов одинакова. Расстояние между любыми интерференционными полосами (между соседними максимумами, на рис. 3) и ширина любой интерференционной полосы (расстояние между соседними минимумами) в идеальном опыте Юнга одинаковы и равны между собой. В реальном опыте с ростом порядка интенсивность и ширина максимумов убывают.