Условия максимума и минимума интерференции
Явление интерференции состоит в наложении световых волн с перераспределением светового потока в пространстве, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других минимумы интенсивности.
Необходимые условия интерференции:
- когерентность световых волн, т.е. равенство частот и постоянство разности фаз;
- поляризация световых волн в одной плоскости, т.е. чтобы колебания светового вектора
интерферирующих волн совершались вдоль одного и того же направления.
Волны, излучаемые любыми независимыми источниками света, всегда некогерентны и не являются поляризованными. Причина заключается в механизме испускания света атомами светящегося тела. Поэтому для осуществления интерференции необходимо волну, излучаемую реальным источником, разделить на две и заставить их пройти различные оптические пути, а затем наложить друг на друга.
Оптическим путемназывается произведение показа- теля преломления среды
на геометрическую длину пути луча
в данной среде:
(5.5)
Разность оптических длин, проходимых волнами путей, называется оптической разностью хода:
. (5.6)
Пусть разделение на две когерентные волны происходит в точке О, а наложение волн в точке Р (рис.5.1). Если
- фаза колебания в точке О, тогда первая волна возбудит в точке Р колебание
| Рис. 5.1 |
, (5.7)
а вторая – колебание
, (5.8) где
и
- фазовые скорости волн,
и
- амплитуды световых волн.
Амплитуда результирующего колебания
, (5.9)
где
,
.
Разность фаз колебаний в точке Р равна

Учитывая, что
, а
, получим
. (5.10)
Если разность фаз
кратна
, то в точке Р колебания усиливают друг друга
,
отсюда следует условие максимума интерференции
, (5.11)
где
=0,1,2…
Если
кратна нечетному числу
, то колебания ослабляют друг друга
,
| Рис. 2.3 |
, (5.12)
где 
Способы получения когерентных световых волн
А) Метод зеркал Френеля
| Рис. 5.2 |
| Рис. 2.2 |
(рис.5.2). Парал- лельно линии пересечения зеркал на расстоянии
помещают прямо- линейный источник света
. Зеркала отбрасывают на эран две цилиндрические когерентные волны, распространяющиеся так, как если бы они исходили из мнимых источников
и
. Область, в которой волны перекрываются, называется полем интерференции.
Б) Бипризма Френеля
| Э Рис.5. 3 |
, сложенные своими основаниями (рис.5.3). Парал- лельно основанию на расстоянии
от него располагается прямо- линейный источник света S. Падающий от него пучок света вследствие преломления в бипризме разделяется на два перекрывающихся пучка, как бы исходящих из двух мнимых источников
и
.
в) Метод Юнга.
| Рис.5.4 |
| Э |
и
в непрозрачном экране А (рис.5.4). Первичным источ- ником света служит ярко освещенная щель S, которая параллельна щелям
и
и находится от них на одина- ковом расстоянии.