Физика. Интерференция. Дифракция. Электромагнитные волны. Когерентность и монохроматичность световых волн.

Когерентность и интерференция световых волн

В волновой оптике рассматриваются такие оптические явления, как интерференция, дифракция и поляризация, в которых проявляется волновая природа света.

Волновая теория света основывается на принципе Гюйгенса (1678): каждая точка, до которой доходит волна, служит источником вторичных сферических волн, а огибающая этих волн дает положение волнового фронта в следующий момент времени.

Следовательно, если в некоторый момент времени известен фронт световой волны, то через промежуток времени At новое положение фронта волны определяется построением около каждой точки первоначального фронта — источника вторичной сферической волны — сферы радиуса с At (здесь с — скорость света). Таким образом, принцип Гюйгенса объясняет распространение световых волн, описываемое законами геометрической оптики.

Когерентность — согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов.

Степень согласованности называют степенью когерентности: чем лучше согласованность, тем выше степень когерентности. Два колебательных или волновых процесса являются некогерентными, когда они не согласованы друг с другом. Монохроматические волны — неограниченные в пространстве волны одной фиксированной частоты и постоянной амплитуды — когерентны.

Интерференция света — это перераспределение энергии светового излучения в пространстве в результате сложения двух или нескольких когерентных световых волн, при котором в разных точках пространства получается усиление или ослабление амплитуды результирующей волны. При этом в пространстве образуется устойчивая картина чередования областей максимумов и минимумов интенсивности света.