Фетисов Интерференция световых волн с различной длиной когерентности Методические указания к выполнению лабораторной работы О-67 по курсу общей физики Под редакцией В.С. Горелика Москва Издательство МГТУ им. <...> Интерференция световых волн с различной длиной когерентности : метод. указания к выполнению лабораторной работы О-67 по курсу общей физики / И. Н. Фетисов ; под ред. <...> Явление интерференции волн находит разнообразное применение, например для точного измерения расстояния. <...> Цель работы — ознакомление с явлением интерференции волн, экспериментальное определение длины когерентности световых волн от различных источников света. <...> Гармонические колебания и волны Колебания называются гармоническими, если физическая величина ξ изменяется по закону синуса или косинуса (рис. <...> 1): ξ=AAt co 2s T π = cos 2πν = ωt t Acos , где ξ — отклонение от положения равновесия (смещение), если рассматривать механические колебания; A — максимальное отклонение от положения равновесия (амплитуда); T — период колебаний; ν = 1/T — частота колебаний, Гц; ω = 2πν — циклическая 3 (круговая) частота колебаний, с–1; ωt — фаза колебаний, в общем случае фаза колебаний включает в себя начальную фазу ϕ и равна (ωt + ϕ). <...> При изучении световых волн полезно сначала рассмотреть механические волны, например звуковые волны в воздухе, которые создаются гармоническими колебаниями диффузора громкоговорителя. <...> Колебания диффузора приводят к колебаниям частиц воздуха вблизи него. <...> Схематическое изображение гармонического колебания Рассмотрим распространение волны вдоль оси x, проведенной перпендикулярно диффузору. <...> Отклонение ξ частиц среды от положения равновесия является гармонической функцией координаты x и времени t и описывается уравнением xt A t u ξ= ω (, ) cos − x , (1) где A — амплитуда волны; u — фазовая скорость волны; величина x/u равна времени, затраченному на прохождение волновым фронтом расстояния x от источника волн. <...> 4 Гармоническая волна, описываемая <...>
Интерференция_световых_волн_с_различной_длиной_когерентности.pdf
УДК 535.41
ББК 22.343.4
Ф45
Рецензент Е. К. Кузьмина
Ф45
Фетисов И. Н.
Интерференция световых волн с различной длиной когерентности
: метод. указания к выполнению лабораторной работы
О-67 по курсу общей физики / И. Н. Фетисов ; под ред.
В.С. Горелика. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013.
— 23, [5] с. : ил.
ISBN 978-5-7038-3738-2
Изложены краткие сведения о волновых процессах и интерференции
волн. Рассмотрена интерференция световых волн
с различной длиной когерентности. Дано описание лабораторной
установки. Приведен порядок выполнения лабораторной
работы и обработки результатов измерений.
Для студентов второго курса всех специальностей МГТУ
им. Н.Э. Баумана.
Рекомендовано Учебно-методической комиссией Научноучебного
комплекса «Фундаментальные науки» МГТУ
им. Н.Э. Баумана.
УДК 535.41
ББК 22.343.4
ISBN 978-5-7038-3738-2
2
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ........................................................................................................... 3
Теоретическая часть ......................................................................................... 3
1. Гармонические колебания и волны ........................................................ 3
2. Интерференция волн ................................................................................ 6
3. Интерференция световых волн ............................................................. 10
4. Интерференция света в воздушном клине ........................................... 12
5. Длина когерентности ............................................................................. 15
Экспериментальная часть .............................................................................. 19
1. Описание экспериментальной установки ............................................ 19
2. Порядок выполнения лабораторной работы ........................................ 23
Контрольные вопросы ................................................................................... 24
Литература ...................................................................................................... 25
26
Стр.26