Mustaqil ta’lim ishi. Mavzu: Yorug’likning kogerentligi. Yorug’likning interferensiyalanishi. I kirish II

E₁=E₀₁ cos( ₁)
E₂=E₀₂ cos( ₂)
Vaqt ko'rsatkichi shunday tanlanishi mumkinki, bu tebranishlardan birining boshlang'ich bosqichi nolga teng bo'ladi. Bunday holda, boshqa tebranishning boshlang'ich fazasi tebranishlar shartlarining boshlang'ich fazalari orasidagi farqga teng bo'ladi. Ammo fikrlashning umumiyligini buzmaslik uchun biz a₁ va a₂ ni nolga teng bo'lmagan holda qabul qilamiz. Aniqlik uchun biz E₀₂ > E₀₁ va a₂ > a₁ deb faraz qilamiz (bu miqdorlarni tanlash fundamental ahamiyatga ega emas). Qo'shish natijasida biz olamiz

E=E₁+E₂= E₀₁ cos( ₁)+ E₀₂ cos( ₂)= E₀ cos( ₀)
Shuning uchun, bitta to'g'ri chiziq bo'ylab sodir bo'ladigan bir xil davrdagi ikkita garmonik tebranishlarni qo'shganda, natijada bir xil to'g'ri chiziq bo'ylab bir xil chastotali garmonik tebranish paydo bo'ladi, amplitudasi va boshlang'ich fazasi vektor diagrammasidan aniqlanadi (2-rasm)

E₀=E₀₁²+E₀₂²+2E₀₁E₀₂ cos( ₁- ₂)
tg

Interferentsiya holati bir xil chastotali to'lqinlar ularning kogerentligi, ya'ni. kuzatish uchun etarli vaqt davomida doimiy fazalar farqini saqlab turish. Xususan, mouoxromatik sochlar, ya'ni. garmonik tebranishlar natijasida hosil bo'lgan to'lqinlar kogerentdir va xalaqit berishi mumkin (agar, albatta, ular bir xil davrga ega bo'lmasa). Kogerent to'lqinlarning aralashish qobiliyati har qanday nuqtada, degan ma'noni anglatadi bu to'lqinlar erishiladi, kogerent tebranishlar sodir bo'ladi, qaysi aralashadi. Oddiylik uchun biz buni taxmin qilamiz ikkala to'lqin teng chiziqli qutblangan. Interferentsiya natijasi kuzatuv joyidagi interferentsion

to'lqinlarning fazalar farqi bilan belgilanadi va bu to'lqinlarning dastlabki fazalar farqiga bog'liq, shuningdek kuzatish nuqtasini ajratib turadigan masofalar farqi bo'yicha har bir to'lqinning manbai. Ikki kogerent to'lqin S1 va S2 manbalaridan kelsin (1-rasm); ulardagi tebranishlar tekislikka perpendikulyar yo'naltiriladi

Yorug'lik nurlarining interferentsiyasi fenomeniga bag'ishlangan kogerent va mos kelmaydigan nurlar. Shu bilan birga, monoxromatik bo'lmagan nurlarning aralashuvi holatida, yo'l farqining oshishi, albatta, aralashuv chekkalarining kontrasti asta-sekin yomonlashishiga. Shuning uchun, to'liq izchil va to'liq tushunchalar uyg'un bo'lmagan nurlarda ba'zi ekstremal, cheklovchi sharoitlarga mos keladi. Biroq, haqiqatda, barcha oraliq holatlar ham amalga oshiriladi va keyin haqida gapiriladi. Yorug'lik manbai atomlari tomonidan to'lqinlar chiqarish jarayonini muhokama qilishdan kogerentlikning buzilishining sababi amplituda tasodifiy (statistik) o'zgarishlar ekanligi aniq bo'lishi kerak va to'lqin fazalari, o'z navbatida, atrof-muhitning radiatsion atomlarga tasodifiy ta'siridan kelib chiqadi. Shuning uchun qisman kogerent yorug'lik nurlarining interferentsiyasini tahlil qilish hisobga olishni talab qiladi. S₁, S₂ nuqta manbalaridan ikkita to‘lqin M kuzatish nuqtasiga yetib kelsin (3-rasm).

a₁(t), a₂(t+ va ₁(t), ₂(t+
a₁(t), a₂(t+ va ₁(t), ₂(t+ interferentsiya amplitudasi va fazasining kogerent darajasini hisoblash bo'yicha to'lqinlar M nuqtada amplituda va faza argumentlari to'lqinlarning chiqarilishi haqiqatini aks ettiradi. Turli vaqtlar t va t + , t = ( d₂ – d₁ ) / c bilan farqlanadi. Yuqorida aytilganlarga muvofiq, biz amplitudalar va fazalarni ko'rib chiqamiz tasodifiy o'zgaruvchilar va hosil bo'lgan tebranishning kvadrat amplitudasini hisoblang, uzoq vaqt oralig'ida o'rtacha