Интерференция Лазерное излучение Дифракция Френеля Геометрическая оптика Дисперсия света Естественный и поляризованный свет Искусственная анизотропия Элементарная квантовая теория

Интерференция Оптический диапазон электромагнитных волн

Интерференция плоских и сферических волн

Классическая теория когерентности

Способы получения когерентных волн

Бипризма и бизеркало Френеля

Одномерная решетка из когерентных источников

Оптический диапазон электромагнитных волн

Шкала электромагнитных волн.

Оптический диапазон

Диапазон волн

Граница диапазона

По длине волны λ

По частоте ν

По энергии Е квантов

Гамма-кванты

< 10-3 нм

> 31020 Гц

> 1 МэВ

Рентгеновское излучение

0.001-10 нм

31016 - 31020 Гц

120эВ-1МэВ

Ультрафиолетовое излучение

10 - 400 нм

7,51014 - 31016 Гц

3,2-124 эВ

Видимый свет

400 - 760 нм

3,91014 - 7,51014 Гц

1,6-3,2 эВ

Инфракрасное излучение

760 нм – 2 мм

1,51014 – 3,91014 Гц

0,62-1,6 эВ

Радиоволны

> 2 мм

< 1,51014 Гц

< 0,62 эВ

,где Т-период колебаний волны, а v - частота.

ω - круговая частота.

С – скорость света в вакууме – С=3×108м/с.

Энергия кванта излучения Е=h×v=ħ×ω, где h=6,62×10-34Дж×с,

.

Видимый диапазон:

Видимый диапазон и примыкающие к нему диапазоны инфракрасного и ультрафиолетового излучений  составляют предмет изучения оптики.

Энергия квантов

излучения (фотонов) видимого диапазона.

Интерференция плоских и сферических волн

Уравнение сферической монохроматической волны:

  (1.1)

y1=y2=0.

  - геометрическая разность хода.

  где λ0 – длина волны в вакууме, n – показатель преломления среды.

r = n(r2 - r1) – оптическая разность хода.

  (1.7)

(СГC)

τ – промежуток времени, длительный по сравнению со временем нерегулярных изменений фазы φ.

Классическая теория когерентности

Классическая когерентность:

1)ω1=ω2=ω

2)φ1 - φ2=const

 (1.13)

  если φ=const / 0, если φ – беспорядочно изменяется (1.14)

I=I1+I2+2 - когерентные волны (1.15)

I=I1+I2 - некогерентные волны (1.16)

Важно!

I=Imax , при φ=2πN, N, (1.19)

Imax= I1+I2+2= ( . (1.20)

I=Imin , при φ=π + 2πN, N, (1.21)

Imin= I1+I2 - 2= ( , (1.22)

Imin≤I(φ)≤ Imax . (1.23)

Интерференция – перераспределение волновой энергии в пространстве в соответствии с фазовыми соотношениями.

Видность (контрастность):

Сопоставим два рассмотренных случая интерференции при отражении от тонких пленок. Полосы равного наклона получаются при освещении пластинки постоянной толщины () рассеянным светом, в котором содержатся лучи разных направлений. Локализованы полосы равного наклона в бесконечности. Полосы равной толщины наблюдаются при освещении пластинки непостоянной толщины параллельным пучком света (). Локализованы полосы раной толщины вблизи пластинки. В реальных условиях изменяется как угол падения лучей, так и толщина пленки. В этом случае наблюдается полосы смешанного типа.
Приложения определенного интеграла