Главная | Обратная связь

ЗА інтерференційнОЮ картинОЮ у досліді Юнга

3.1Мета роботи

Зробити розрахунок відстані між двома щілинними джерелами монохрома­тичного світла і ширини щілини за інтерференційною картиною світла.

3.2Вказівки з організації самостійної роботи студентів

Для вивчення явища інтерференції світла, його отримання і використання опрацювати рекомендовану літературу [1, с. 323-326; 2, с. 277-279].

Інтерференція спостерігається тільки при суперпозиції хвиль, які розповсюджуються від когерентних джерел. Когерентними звуться джерела, від яких хвилі в кожну точку простору надходять з постійною різницею фаз. Вперше спостерігав інтерференцію світлових хвиль англійський фізик Т. Юнг у 1802 р.

Установка для досліду Юнга складалась з трьох екранів – I, II, III (рис. 3.1).Перший з них мав малий отвір S, на який потрапляли плоскі хвилі від інтенсивного джерела світла. Згідно з принципом Гюйгенса, цей отвір є новим джерелом напівсферичних хвиль. Ці хвилі падають на два малих отвори S₁ і S₂ на другому екрані, які в свою чергу стають джерелами двох систем хвиль однакової довжини і фази. За екраном II ці когерентні системи перекривають одна одну і здійснюють інтерференцію. В тих місцях, де світлові хвилі «гасять» одна одну, різниця ходу складає

. (3.1)

Там, де світлові коливання підсилюються,

. (3.2)

Тому на екрані III спостерігається чергування світлих і темних смуг. Якщо як монохроматичне джерело S використати лазер, то смуги матимуть однаковий колір.

Рисунок 3.1 – Схема досліду

Якщо відома відстань L між екранамиII і III, відстань між двома суміжними інтерференційними смугами і довжина хвиль, які інтерферують, то можна визначити відстань між щілинами d і ширину щілини b. Для виведення розрахункової формули скористаємось рис. 3.2.

Рисунок 3.2 – Ілюстрація до розрахунків

З рис. 3.2 випливає, що в точці В, яка знаходиться на однакових відстанях від S₁ і S₂, різниця ходу хвиль дорівнює нулю. Тут спостерігатиметься центральна біла смуга – центральний максимум освітленості.

У точці В, яка вільно вибрана на екрані III, різниця ходу складатиме

.