1)Электромагнитные волны

Источником электромагнитных волн в действительности может быть любой электрический колебательный контур или проводник, по которому течет переменный электрический ток. Для полу­чения незатухающих колебаний необходи­мо создать автоколебательную систему, которая обеспечивала бы по­дачу энергии с частотой, равной частоте собственных колебаний контура

— оператор Лапласа, v — фазовая ско­рость.

Всякая функция, удовлетворяющая уравнениям (162.1) и (162.2), описывает некоторую волну. =>, электро­магнитные поля действительно могут су­ществовать в виде электромагнитных волн. Фазовая скорость электромагнитных волн определяется выражением

где с= 1/₀₀, ₀ и ₀ — соответственно

электрическая и магнитная постоянные,  и  — соответственно электрическая и магнитная проницаемости среды.

В вакууме (при =1 и =1) скорость распространения электромагнитных волн совпадает со скоростью с. Так как > 1, то скорость распространения электро­магнитных волн в веществе всегда мень­ше, чем в вакууме.

Следствием теории Максвелла, согласно которой свет представляет собой электро­магнитные волны, являет­ся поперечность электромагнитных волн: векторы Е и Н волны взаимно перпендикулярны. Следовательно, E и H одновременно достигают максимума, одновременно об­ращаются в нуль и т. д.

От волновых уравнений (162.1) и (162.2) можно перейти к уравнениям

где соответственно индексы у и z при Е и Н

2) Когерентность волн. Способы их получения.

Волны наз когерентными. Если разность их фаз остается постоянной во времени. Очевидно, что когерентные волны имеют одинаковую частоту. Интерференцию света можно объяснить рассматривая интерференцию волн. Необходимым условием интер­ференции волн является их когерентность, т. е. согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов. Этому условию удовлетворяют монохроматические во­лны — неограниченные в пространстве волны одной определенной и строго по­стоянной частоты. Т. к. ни один реаль­ный источник не дает строго монохромати­ческого света, то волны, излучаемые лю­быми независимыми источниками света, всегда некогерентны.

Для получения когерент­ных световых волн применяют метод раз­деления волны, излучаемой одним источ­ником, на две части, которые после про­хождения разных оптических путей на­кладываются друг на друга и наблюдается интерференционная картина

Разность фаз колебаний, возбуждаемых волнами в точке равна

3) Интерференция света. Методы наблюдения колец Ньютона.

Интерферен­ция света – линейное сложение когерентных волн при взаимодействии излучения с веществом.

Произведение геометрической длины s пути световой во­лны в данной среде на показатель n пре­ломления этой среды называется оптиче­ской длиной пути L, а =L₂-L₁ — раз­ность оптических длин проходимых во­лнами путей — называется оптической разностью хода.

Если оптическая разность хода равна целому числу волн в вакууме

=±mА₀ (m=0, 1, 2,...), (172.2)

то 6= ±2m и колебания, возбуждаемые в точке М обеими волнами, будут про­исходить в одинаковой фазе. Следователь­но, (172.2) является условием интерферен­ционного максимума.

Если оптическая разность хода

то =±(2m+1) и колебания, возбуж­даемые в точке М обеими волнами, будут происходить в противофазе. Следователь­но, (172.3) является условием интерферен­ционного минимума.

Методы наблюдения интерференции света

Кольца Ньютона. Кольца Ньютона наблюдаются при отражении света от воздушного зазора, образованного плоскопа­раллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой линзой с большим радиу­сом кривизны (рис. 252). Параллельный пучок света падает нормально на плоскую повер­хность линзы и частично отражается от верхней и нижней поверхностей воздушного зазора меж­ду линзой и пластинкой. При наложении отра­женных лучей возникают полосы равной толщи­ны, при нормальном падении света имеющие вид концентрических окружностей.

Следовательно, оптическая разность хода для проходящего и отра­женного света отличатся на ₀/2, т. е. мак­симумам интерференции в отраженном свете соответствуют минимумы в проходя­щем, и наоборот.