Читать онлайн «Интерференция световых волн с различной длиной когерентности»

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана И. Н. Фетисов Интерференция световых волн с различной длиной когерентности Методические указания к выполнению лабораторной работы О-67 по курсу общей физики Под редакцией В. С. Горелика Москва Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана 2013 УДК 535. 41 ББК 22. 343. 4 Ф45 Р е ц е н з е н т Е. К. Кузьмина Фетисов И. Н. Ф45 Интерференция световых волн с различной длиной коге- рентности : метод. указания к выполнению лабораторной ра- боты О-67 по курсу общей физики / И. Н. Фетисов ; под ред. В. С. Горелика. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013. — 23, [5] с. : ил. ISBN 978-5-7038-3738-2 Изложены краткие сведения о волновых процессах и ин- терференции волн. Рассмотрена интерференция световых волн с различной длиной когерентности. Дано описание лаборатор- ной установки. Приведен порядок выполнения лабораторной работы и обработки результатов измерений. Для студентов второго курса всех специальностей МГТУ им. Н. Э. Баумана. Рекомендовано Учебно-методической комиссией Научно- учебного комплекса «Фундаментальные науки» МГТУ им. Н. Э. Баумана. УДК 535. 41 ББК 22. 343. 4 ISBN 978-5-7038-3738-2 © МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013 2  ВВЕДЕНИЕ При одновременном наложении друг на друга двух (или боль- шего числа) волн может происходить усиление или ослабление волн. Это явление называют интерференцией волн [1 – 4]. Интерфе- ренция — одно из основных свойств волн любой природы: механи- ческих, электромагнитных, в том числе световых, и др. Явление интерференции волн находит разнообразное примене- ние, например для точного измерения расстояния. Интерференция волн от отдельных излучателей используется при создании сложных систем — антенн, излучающих электромагнитные или акустические волны. Явление интерференции лежит в основе голографии. Цель работы — ознакомление с явлением интерференции волн, экспериментальное определение длины когерентности све- товых волн от различных источников света. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1. Гармонические колебания и волны Колебания называются гармоническими, если физическая ве- личина ξ изменяется по закону синуса или косинуса (рис. 1): 2π t ξ = A cos = A cos 2πνt = A cos ωt , T где ξ — отклонение от положения равновесия (смещение), если рассматривать механические колебания; A — максимальное от- клонение от положения равновесия (амплитуда); T — период коле- баний; ν = 1/T — частота колебаний, Гц; ω = 2πν — циклическая 3 (круговая) частота колебаний, с–1; ωt — фаза колебаний, в общем случае фаза колебаний включает в себя начальную фазу ϕ и равна (ωt + ϕ).