Общая интерференционная схема

Основной принцип любой интерференционной схемы по получению когерентных световых волн от обычных источников состоит в следующем: волну, излучаемую одним источником света, разделяют тем или иным способом на две части и затем накладывают их друг на друга подходящим способом. Образовавшиеся после разделения волны во всех схемах можно представить как бы исходящими из двух точечных источников S ₁ и S ₂ (действительных или мнимых - это не существенно). Поэтому общий подход к интерпретации получаемых результатов будет единым.

Если разность хода этих волн от источника до точки наблюдения не превышает некоторой характерной длины, то случайные изменения амплитуды и фазы световых колебаний в двух волнах происходят согласованно (когерентно) и можно будет наблюдать интерференционную картину.

Рассмотрим две волны, исходящие из когерентных источников S ₁ и S ₂ (рис.3. 2)

Р и с. 3.2

В области, где эти волны перекрываются - ее называют зоной интерференции - должна возникать система чередующихся максимумов и минимумов освещенности, которую можно наблюдать на экране.

Обозначим разность расстояний r ₂ и r ₁ от источников до интересующей нас точки М как D = r ₂ – r ₁. Эту величину называют разностью хода. Если разность хода равна целому числу длин волн, т.е.:

, ,

где m - порядок интерференции, то колебания, возбуждаемые в точке обеими волнами, будут происходить в фазе .

Таким образом, условие есть условие возникновения интерференционных максимумов.

В точках, для которых , а разность фаз , образуются минимумы.

В случае, когда волны от источников распространяются не в вакууме, а в среде с показателем преломления n, в формуле под D следует понимать не геометрическую, а оптическую разность хода интерферирующих волн: D = n (r ₂ – r ₁).

При этом l по-прежнему длина волны в вакууме.