Metode pentru producerea undelor coerente

Prima interferență experiență, pentru a obține o explicație pe baza teoriei de undă a luminii, a fost experiența tinerilor (1802). Sursa de lumină este iluminată de fantă S, din care unda de lumina este incidență pe două fante înguste S1 și S2, iluminate de porțiuni diferite ale aceleiași Wavefront (fig.1.5). Trece prin fiecare din fantele de pe fasciculul lărgit de lumină datorită difracției, astfel încât razele de lumină albă ecran R care au trecut prin fantele S1 și S2, se suprapun. In regiunea de suprapunere a luminii grinzi modelul de interferență în formă de lumină alternativ și benzi întunecate.

Jung a fost primul care a dat seama că este imposibil de observat interferența în adăugarea undelor din două surse independente. Prin urmare, în experiența lui S1 și S2 fantă, care, în conformitate cu principiul Huygens pot fi considerate ca surse de valuri secundare, o sursă de lumină aprinsă S. Jung a observat pentru prima dată în acest mod realizat prin fenomenul de interferență în primul și matematic corect principiul superpoziției amplitudine modul stabilit ca esența fenomenului de interferență . Cu un aranjament simetric de fante undelor secundare emise de sursele S1 și S2, sunt în fază, dar aceste unde trec la observația punctului P distanțe diferite r1 și r2, prin urmare, faza de oscilație, provin din S1 și S2 surse la punctul P, în general, diferite . Astfel, problema undelor de interferență se reduce la problema adăugării oscilații de aceeași frecvență, dar cu faze diferite. Afirmația că undele din sursele S1 și S2 sunt distribuite în mod independent unul de altul, și în punctul de observație, ele sunt pur și simplu adăugate, este experimentată fapt și a obținut ca o definiție a principiului superpoziției.

Este interesant, cu toate acestea, că similare, de fapt, experiența a fost făcută din nou în 1665 Grimaldi, care nu aveau fanta S, și ca o sursă de lumină folosită în lumina directă a soarelui. Calculul arată că dimensiunea medie considerabilă unghiulară (0,01 rad) de soare atunci când distanța dintre fantele S1 și S2 este mai mare de 0,05 mm, modelul de interferență nu apare, deoarece condițiile de încălcare coerență spațială: Pentru o lungime de undă tipică a luminii și a obține rezultatul. Este îndoielnic că Grimaldi a fost capabil să pună în practică o astfel de distanță scurtă între fante.

Wit de instalare Jung constă în faptul că, prin realizarea unui element aparent de prisos - un ecran suplimentar cu o deschidere S. el reușește să reducă dimensiunea unghiulară a sursei de lumină. Când dimensiunea de deschidere a găurii S este egal cu 0,1 mm la o distanță de 1 m între ecran suplimentar și ecran S cu două fante și obține mărimea unghiulară a sursei de lumină, deschideri adică S egal cu .Dacă aceste condiții, distanța dintre fantele de 2 mm este fezabilă pentru obținerea modelul de interferență.

În instalațiile moderne experiența demonstrație Young este folosit ca o sursă de lumină a razei laser, în care ecranul suplimentar cu o deschidere S este excesivă, un ecran cu două deschideri și direct iradiate cu un fascicul laser având în vedere coerența spațială ridicată. Astfel, experiența Grimaldi a durat trei secole, dar pe un complet diferit nivel de tehnologie. Iradierea găuri cu un fascicul laser oferă un câștig imens de luminanță, care permite utilizarea de experiență în centrale demonstrative de învățământ.

Să comparăm cei doi au discutat cazul de interferență prin reflecție dintr-un film subțire. Benzile de pantă egale obținute cu o grosime placă de acoperire constantă () împrăștiate lumină, care conține raze în direcții diferite. benzi localizate de pantă egală la infinit. franjurilor egale grosime sunt observate sub placa de iluminare grosime nonconstant fascicul de lumină paralel (). Localizate benzi rana de grosime în apropierea plăcii. În condiții reale, acesta variază ca unghiul de incidență al razelor, iar grosimea filmului. În acest caz, există o bandă de tip mixt.