lek3

в формуле сложения интенсивностей должно стоять среднее значение cosδ . Но это среднее значение за один период колебаний равно нулю. Следовательно, мы получим I = I1 + I 2 , то есть интенсивность волны при сложении двух лучей равна сумме интенсивностей этих лучей, и интерференция отсутствует.

Отметим, что способность к интерференции является важнейшим признаком волнового процесса и составляет волновую природу света.

ШКАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН Электромагнитные волны представляют собой непрерывный ряд излу-

чений, простирающихся от радиоволн до γ – лучей. На рисунке ниже изображена шкала электромагнитных волн.

1

2

3

4

5

104

106

108

1010

1012 1014 1016 1018

ν, Гц

Цифрами обозначены диапазоны частот электромагнитных волн:

1 – радиоволны; 2 – инфракрасные лучи; 3 – видимый свет; 4 – ультрафиолетовые лучи; 5 – рентгеновские и γ – лучи.

Видимый свет занимает диапазон примерно от 4·1014 до 8·1014 Гц. Видимый белый свет является суммой электромагнитных волн разных частот, каждая из которых вызывает ощущение от красного до фиолетового цвета по мере роста частоты (так называемых спектральных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый).

Интерференция белого света приводит к появлению цветных максимумов, поскольку для каждой частоты имеется свое условие максимума интерференции. Примером может служить игра цветов на тонких пленках и на компактдисках.

Распространение белого света во многих случаях можно рассматривать, отвлекаясь от его волновой природы и полагая, что свет распространяется вдоль прямых линий, называемых лучами. Именно благодаря лучу света у человечества сформировалось понятие прямой линии. Волновой своей природой свет обязан длине волны. Предположив, что в пределе длина волны λ → ∞, можно вполне строго объяснить отражение и преломление света, образование тени и другие явления, которые изучает геометрическая оптика. Таким образом, условие λ → ∞ является приближением геометрической оптики.

В приближении геометрической оптики свет за преградой не должен проникать в область геометрической тени. В действительности же световая волна распространяется во всем пространстве, проникая и в область геометрической тени. Это проникновение тем больше, чем меньше размер преграды или отверстия. При размерах преграды или отверстия, сравнимых с длиной волны, приближение геометрической оптики недопустимо. В силу вступает волновая оптика. Условие λ ≥ R, где R – размер преграды или отверстия, является приближением волновой оптики. Отклонения от закона прямолинейного распространения света и связанные с этим явления называют дифракцией.

При достаточно малых длинах волн свет способен проявлять свои

квантовые, корпускулярные, свойства. Условие λ ≤ hc , h – постоянная

Eпор

Планка, а Епор – пороговая энергия, является приближением квантовой оптики. О квантовых свойствах света будет рассказано в следующей части лекций.