Interferencja światła

Interferencja to zjawisko nakładania się dwóch lub większej ilości fal wychodzących z źródła drgający z tą samą częstotliwością.

Jeżeli założymy, że dwa punktowe źródła emitują dwie fale sinusoidalne o amplitudach A₁ i  A₂, częstościach kołowych w₁ i w₂ i fazach j₁(t) i j₂(t) to wypadkowa fala będzie opisana równaniem

W powyższym równaniu zaniedbano część zawierające współrzędne przestrzenne.

Jeżeli fale są niespójne to

i natężenie fali wypadkowej jest równe sumie natężeń fal składowych. Podczas nakładania się fal spójnych amplituda fali wypadkowej zmienia się od
do
w zależności od wartości trzeciego członu w równaniu. W najprostszym przypadku, aby zaszła interferencja muszą być spełnione następujące warunki

w₁=w₂ oraz j₁(t)-j₂(t)=const.

Gdy nakładają się światła z dwóch źródeł nie będącym laserem i zaobserwujemy że interferencja nie zajdzie. Jest to spowodowane przez emisję światła przez wzbudzone atomy w postaci skończonych ciągów falowych, których fazy początkowe zmieniają się niezależnie. Dwie fale nazywamy falami spójnymi jeżeli różnica ich faz nie zależy od czasu. Spójne fale świetlne ze zwykłych (nie laserowych) źródeł otrzymujemy metodą dzielenia światła pochodzącego z jednego źródła na dwie lub więcej wiązek. Promieniowanie w każdej z nich pochodzi od tych samych atomów źródła i ze względu na wspólne pochodzenie, wiązki te są spójne. Do podziału światła na wiązki spójne można wykorzystać zjawiska odbicia lub załamania światła.

Okazało się, że powyższe warunki są zbyt silne i interferencje możemy zaobserwować. Gdy częstości nakładających się fal nie są dokładnie równe. Również nie musimy używać źródeł o punktowych rozmiarach. W ogólności, interferujące ze sobą fale muszą mieć spełnione tzw. warunki:

• spójności

• czasowe

• przestrzenne

Bibliografia:

http://pl.wikipedia.org/wiki/Interferencja

http://users.uj.edu.pl/~ufpostaw/2_Pracownia/I1/interferencja_swiatla.htm

---