Interferentie van licht

Het fenomeen van interferentie is inherent aan alle soorten golven: geluid, elektromagnetische en andere. Daarom, als licht golfeigenschappen heeft, kan de superpositie van twee lichtbundels niet alleen leiden tot versterking, maar ook tot de verzwakking van licht, of met andere woorden, interferentie van licht treedt op. Dus, de gezamenlijke actie van twee lichtstralen kan leiden tot het verschijnen van duisternis, of, figuurlijk gesproken, licht plus licht kan duisternis geven. Ervaring bevestigt deze conclusie.

Om een ​​systeem van coherente lichtgolven te verkrijgen,als de lichtstraal afkomstig van de bron op welke manier dan ook wordt opgedeeld in twee stralen en dan worden beide stralen samengebracht, waarbij de lichtstralen door verschillende paden gaan; Dit creëert een padverschil, en wanneer toegepast, interfereren de balken.

Er zijn verschillende manieren om deze voorwaarden te implementeren.

In een van de experimenten van de Franse natuurkundige Fresnel wordt de lichtstraal van een puntbron in twee stralen verdeeld door middel van twee spiegels die onder een hoek dichtbij 180 ° aan elkaar zijn geplaatst.

Lichtstralen van de bron S gaan naar het scherm AA. Directe stralen komen niet op het scherm omdat ze worden geblokkeerd door de CC-partitie.

Naar het scherm van de bron S komen lichtgolven,die langs twee paden van verschillende lengte en zo laat ten opzichte van elkaar. Golven die worden gereflecteerd door spiegels S en I en II, zijn twee golven SB₁OC₁C₁ coherent systeem SB₂OC₂C₂, alsof stammend van de bron SI en s₂, die valse voorstellingen S in de spiegel I en II.

In de ruimte van OS₁C₂ wisselen donkere en lichte strepen elkaar af.

Het beschreven Fresnel-experiment bij het waarnemen van een dergelijk fenomeen als interferentie van licht is in principe eenvoudig, maar het is moeilijk om het technisch te implementeren.

Het splijten van een lichtstraal in twee stralen metdaaropvolgende overlapping vindt plaats op elkaar en wanneer lichtstralen worden verlicht door dunne films. De interferentie van licht in dunne zeepbellen is zeer gemakkelijk waar te nemen. Nadat we een zeepfilm op het draadframe hebben ontvangen en deze met rood licht van de bron hebben belicht, projecteren we onze film op het scherm met behulp van een verzamellens. Op het scherm lijkt het filmbeeld aanvankelijk gelijkmatig verlicht. Maar als het dunner worden van de film als gevolg van waterafvoer (in de eerste rij, en vervolgens in andere delen ervan) verschijnen afwisselend rode en donkere horizontale strepen. Bij verdere verfijning van de film verandert het waargenomen beeld: op de plaats van de donkere banden verschijnen de rode en omgekeerd. Soortgelijke foto's zouden worden waargenomen bij het aanlichten van een zeepfilm met gelijkmatig licht. Hetzelfde beeld zou worden waargenomen bij het belichten van films van andere stoffen, bijvoorbeeld oliefilms op het wateroppervlak.

Wat zijn de fenomenen die voorkomen op de zeepfilm opverlichting door een homogeen licht? Parallelle lichtstralen vallen op de film. Reflecterend van zijn boven- en ondergrenzen en het verkrijgen van een padverschil, treedt interferentie van het licht van de stralen op wanneer deze op elkaar worden toegepast. Als ze worden geassembleerd door een lens, krijgen we op het scherm een ​​reeks heldere banden, die wordt gescheiden door donkere gaten. Wanneer de film is bedekt met wit licht, is het interferentiepatroon veelkleurig. Dit is een gevolg van de complexiteit van wit licht, dat golven van verschillende lengten omvat, die interferentie en lichtmaxima op verschillende plaatsen vormen.

De aanwezigheid van afwisselend lichte en donkere banden van monochromatisch licht, evenals continue spectra in het geval van wit licht, geeft de golfeigenschappen aan.

De breedste toepassing van interferentie van licht wordt gevonden in de verlichting van optica. Wat is dit?

Het licht dat valt op de lens, gedeeltelijkwordt teruggekaatst; de fractie van gereflecteerd licht is meestal een paar procent. De doelstellingen van moderne optische technologie zijn lenssystemen. Als een gevolg van reflecties op het oppervlak van elke lens treedt een significante verzwakking van licht op. Om dit effect te verminderen, wordt een interferentiecoating in de vorm van een dunne film op het oppervlak van elke lens aangebracht.

De dikte van de coating is zo gekozen datde gereflecteerde golven werden verschoven met een halve golf en doofden elkaar door te interfereren. Dan zal er geen verlies van reflectie zijn en zal alle lichtenergie door de lens gaan. Het beeld zal helderder zijn - de optica is "verlicht".