Новый Эталон Килограмма
может в ближайшее время заменить устаревший платиново-иридиевый... »»»
Солнце Становится Ближе
получены изображения высокого разрешения Солнца с космической обсерватории Solar Dynamics Observatory... »»»
Человек "Искрививший" Время
биография Альберта Эйнштейна - величайшего физика создавшего "Общую теорию относительности"... »»»
Что за Очки у Будущего?
история создания, развития и будущее популярного оптического прибора... »»»
Интерференционные полосы, полученные в монохро- матическом свете
Хотя волновая кювета представляет интерференцию достаточно наглядно, но еще более убедительный эффект создается, когда интерферируют лучи света от двух источников. В этом случае вы увидите яркие полосы, образованные вследствие конструктивной интерференции, и созданные деструктивной интерференцией темные полосы.
Это не может быть показано с помощью двух таких распространенных источников света, как лампы-мигалки, потому что они испускают большое число волн различных частот, амплитуд и фаз. Вместо этого применяют один очень узкий источник (например, тонкую прорезь) для создания двух раздельных близко расположенных источников света. Этот источник применяется в эксперименте таким образом, чтобы два источника А и В испускали волны одной частоты и амплитуды, находящиеся в фазе. Их называют когерентными источниками. Невозможно было бы достичь таких условий при двух отдельных источниках света.
На рисунке показано размещение прорезей, которое аналогично примененному Томасом Юнгом, первым человеком, наблюдавшим интерференционные полосы. В качестве светового источника применяется натриевая лампа, поскольку она излучает монохроматический свет, т. е. свет одной длины волны. Эксперимент проводится в темной комнате.
Поместите экран с одной прорезью S перед лампой. Эта прорезь будет играть роль источника света. Поместите второй экран с двумя узкими параллельными прорезями А и В, находящимися примерно на расстоянии 1 мм друг от друга так, чтобы А и В располагались симметрично по отношению к S, т. е. на равном расстоянии от S. Расстояние между экранами должно составлять несколько сантиметров. Наблюдайте полосы на загрунтованном стеклянном экране, расположенном примерно на расстоянии 50 или 60 см от А и В.
Слегка подрегулировав экран, вы увидите желтые и черные полосы. Более ясно их можно увидеть через микроскоп. Если вы прикроете прорезь В так, чтобы лишь А освещала экран, то вы увидите полосу желтого света. То же произойдет, если прикрыть прорезь А, лишь прорезь В будет освещать экран. Это показывает, что полосы образуются тогда, когда обе прорези освещают экран.
Расстояние между последовательными яркими (или темными) полосами
На рисунке через y обозначено расстояние между центральной яркой полосой и следующей яркой полосой, через d - расстояние между источниками, через X - расстояние между источниками и экраном. Расстояние АР равно расстоянию PC, a ВС - это разность расстояний, пройденных волнами, встречающимися в первой яркой полосе, т. е. ВС должно быть равно одной длине волны. Из геометрических соображений можно записать следующие соотношения:
λ/d = y/X, или λ = yd/X или y = λX/d
Полосы расположены на равном расстоянии друг от друга, и поэтому у также является расстоянием между любыми двумя яркими полосами. Это может быть показано геометрически. Полагая, что y = λX/d, можно сделать несколько выводов:
а) Чем меньше расстояние d между источниками, тем больше расстояние у между полосами. Именно поэтому источники должны находиться близко друг от друга.
б) Чем больше расстояние X, тем больше расстояние между полосами.
в) Чем больше длина волны света, тем больше расстояние между полосами.
Поэтому голубые полосы будут ближе друг к другу, чем красные. Чтобы получить величину у, вы должны измерить расстояние между большим числом полос при помощи микроскопа и затем разделить это расстояние на число полос. Для измерения d вы тоже должны применить микроскоп, а X можно точно измерить линейкой. По этим измерениям может быть подсчитана длина волны.
