skanuj0145

288

Dla sytuacji przedsta- przesłona

wionej na rys.2, gdzie n i r₂ są odpowiednio odległościami ;szczelin Si i S₂ od punktu P na ekranie, a S = n - r₂ jest tu różnicą

dróg optycznych, warunkiem wzmocnienia jest, by 5 była całkowitą wielokrotnością długości fali:

prążki interferencyjny

llllllll

Rys.2. Interferencja światła na dwu szczelinach

ekran

8=nX,    (3)

gdzie n jest liczbą całkowitą.

Przy założeniu, że odległość szczelin od ekranu Z, jest dużo większa niż odległość między szczelinami d (L»d), różnica dróg optycznych S wyraża się wzorem:

(4)

8 = d sina

i ostatecznie z (3) oraz (4) dostajemy, że jasne prążki interferencyjne (maksima w natężeniu światła) występują wówczas, gdy:

(5)

dsina„ = nl.

gdzie n jest liczbą całkowitą.

Z kolei wygaszenia światła obserwujemy w tych punktach, dla których:

Zjawiska interferencji i dyfrakcji rzadko występują oddzielnie. Dla realnych szczelin, których szerokości są większe lub porównywalne z długością fali świetlnej (a w X lub X < a) natężenie uzyskanego obrazu interferencyjnego będzie modulowane przez czynnik dyfrakcyjny (wynika to ze wzoru (2)). Uzyskane prążki interferencyjne będą miały wyraźnie zmieniające się natężenie, zależne od obrazu dyfrakcyjnego od pojedynczej szczeliny, podobnie jak na rys.3.

Rys.3. Dyfrakcja światła na jednej szczelinie nakładająca się na interferencję na dwu szczelinach

Omawiając zjawisko interferencji rozpatrywaliśmy wyidealizowane monochromatyczne opisane równaniem (1). W rzeczywistości światło wysy' ne przez konwencjonalne źródła światła jest skomplikowaną superpozy* skończonych ciągów fal o różnych długościach, emitowanych przez atomy sposób zupełnie przypadkowy. To sprawia, że przy nakładaniu się fal na sieb położenia obszarów wzmocnień i osłabień ulegają ciągłym zmianom i niej możliwe obserwowanie interferencji wiązek światła wysyłanych przez ró‘ źródła. Mówimy, że są one wiązkami niespójnymi. Wyraźny, stabilny w c~ obraz interferencyjny możemy uzyskać tylko wtedy, gdy różnice faz mię nakładającymi się falami są stałe w czasie obserwacji. Fale takie nazywa-¹ spójnymi i źródłem ich są lasery.

1.2. Zasada działania lasera

Lasery są źródłami spójnego, monochromatycznego i w wysokim stop¹ skolimowanego światła. Wiązka promieniowania laserowego powstaje w niku zjawiska emisji wymuszonej promieniowania (dokładniej omówionego,; Uzupełnieniu) po uprzednim wytworzeniu w ośrodku czynnym stanu inwer (odwrócenia) obsadzeń, polegającego na zwiększeniu liczby atomów' dzonych tak, by przewyższała liczbę atomów w stanie niższym. Proces określa się mianem pompowania.

Zależnie od materiału użytego jako ciało aktywne, dzielimy lasery na: