Волновая природа света,принципГюйгенса.Законы преломления и отражения света.Когерент. и монохр

Волновая теория основывается на прин­ципе Гюйгенса: каждая точка, до кото­рой доходит волна, служит центром вто­ричных волн, а огибающая этих волн дает положение волнового фронта в следующий момент времени. Волновым фронтом называется геометрическое место точек, до которых доходят колебания к мо­менту времени t.

Пусть на границу раздела двух сред падает плоская во­лна (фронт волны — плоскость AВ), распро­страняющаяся вдоль направления 1 (рис.243). Когда фронт волны достигнет отражающей по­верхности в точке А, эта точка начнет излучать вторичную волну. Для прохождения волной рас­стояния ВС требуется время D t=BC/v. За это же время фронт вторичной волны достигнет точек полусферы, радиус AD которой равен vDt=ВС. Положение фронта отраженной во­лны в этот момент времени в соответствии с при­нципом Гюйгенса задается плоскостью DC, а направление распространения этой волны — лучом II. Из равенства треугольников ABC и ADC вытекает закон отражения: угол отраже­ния i' ₁ равен углу падения i ₁.

плоская волна (фронт волны — плоскость АВ), распространяющаяся в вакууме вдоль направления 1 со скоростью света с, пада­ет на границу раздела со средой, в которой скорость ее распространения равна v. Пусть время, затрачиваемое волной для прохождения пути ВС, равно D t. Тогда ВС = с D t. За это же время фронт волны, возбуждаемый точкой А в среде со скоростью v, достигнет точек полусферы, радиус которой AD = vDt. По­ложение фронта преломленной волны в этот момент времени в соответствии с принципом Гюйгенса задается плоскостью DC, а направле­ние ее распространения — лучом III. следует, что AC = BC/sini ₁ =AD/sini ₂, т. е.cDt/sini1=vDt/sini₂, откуда sin i ₁ /sini ₂ =c/v=n. Необходимым условием интер­ференции волн является их когерентность, т. е. согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов. Этому условию удовлетворяют монохроматические во­лны — неограниченные в пространстве волны одной определенной и строго по­стоянной частоты. волны, излучаемые лю­быми независимыми источниками света, всегда некогерентны.Единственный искусственный источник – лазер. Если разность фаз всегда остается постоянной(не меняется во времени),то такие колебания-когерентны. длина коге­рентности есть расстояние, при прохожде­нии которого две или несколько волн утрачивают когерентность. Отсюда следу­ет, что наблюдение интерференции света возможно лишь при оптических разностях хода, меньших длины когерентности для используемого источника света.