2901

INTERFERENCJA

Interferencja to zjawisko nakładania się fal prowadzące do

zwiększenia lub zmniejszenia amplitudy fali wypadkowej w zależ-
ności od różnicy faz dwóch lub wielu ciągów falowych rozchodzą-
cych się w przestrzeni.

Mimo, iż jest to zjawisko typowe dla każdego rodzaju fal, to wa-

runkiem powstania tzw. stacjonarnego obrazu interferencji jest na-
łożenie się ciągów falowych rozchodzących się z jednakowymi czę-
stościami i spójnych.

Spójność (koherentność) to stała w czasie różnica faz fal.

Sposoby wytwarzania spójnych wiązek:

-

dwie (lub więcej) szczeliny,

-

siatka dyfrakcyjna,

-

cienkie błonki,

-

lasery.

Doświadczenie Thomasa Younga (1803 r.) zał.: d<<λ
Na wykładzie dotyczącym fal Young oświetlił światłem słonecznym
ekran, w którym był zrobiony mały otwór S

0

. Przechodzące światło

padało następnie na drugi ekran z dwoma otworami S

1

i S

2

.

S

0

S

2

S

1

2902

S

S

r

P

O

D

d

d

b

r

y

θ

1

1

2

2

Dla D >> d, kąt S

1

S

2

b jest równy

θ

θθ

θ

z dużą dokładnością.

Warunek 1-go maksimum: różnica dróg opt. = 1·

λ

λλ

λ

, a m-tego:

S

1

b = m

λ

λλ

λ

, m = 0, 1, 2, ......,

d

b

S

sin

1

=

θ

,

d sin

θ

θθ

θ

= m

λ

λλ

λ

, m = 0, 1, 2, ......, (maksima)

d sin

θ

θθ

θ

= (m+1/2)

λ

λλ

λ

, m = 0, 1, 2, ......, (minima)

2903

INTERFERENCJA W CIENKICH BŁONKACH

Barwy cienkich błonek, baniek mydlanych, plam np. oleju na

wodzie są wynikiem interferencji.
warstwa o grubości d i współczynniku załamania n.

n = 1

n

0

λ

λ

n

interferencja

zmiana fazy
przy odbiciu

- różnica dróg pomiędzy obu promieniami wynosi ~ 2d.
-

λ

λλ

λ

n

długość fali w błonce,

λ

λλ

λ

w powietrzu,

- fala odbijając się od ośrodka optycznie gęstszego (większe n)
zmienia swoją fazę o 180° (π), czyli o 1/2

λ

λλ

λ

n

maksima:

n

2

1

m

d

2

λ













+

=

, dla: m = 0, 1, 2, ....,

z Tw Snella

n

0

1

n

n

n

λ

λ

=

=

, dla powietrza n

0

= 1

n

n

λ

=

λ

,

2904

λ













+

=

2

1

m

dn

2

gdzie: m = 0, 1, 2,..... (maksima)

λ

m

dn

=

2

, gdzie: m = 0, 1, 2,....(minimum)

Pierścienie Newtona!!