Jaký je zásah světla?

25. 3. 2019

V každém bodě se dvě vlny propagující ve vesmíru dávají geometrický součet jejich kmitů. Tento princip se nazývá vlnová superpozice. Tento zákon je dodržován s neuvěřitelnou přesností. V ojedinělých případech se však může ignorovat. To se týká situací, kdy se vlny šíří v složitých médiích, když se jejich intenzita (amplituda) stává velkým. Tento princip znamená, že určitý počet elektromagnetických vln šířících se v určitém médiu, médium samo o sobě reaguje velmi specificky - reaguje pouze na jednu vlnu, jako by tam nebyli jiní. Matematicky to znamená, že v kterémkoliv místě zvoleného média je intenzita a elektromagnetická indukce pole se bude rovnat vektorovému součtu magnetických indukcí a silám všech kumulativních polí. Vzhledem k princip superpozice Elektromagnetické vlny vznikají jako je difrakce a interference světla. Jsou zajímavé z fyzického pohledu, kromě toho jsou ohromující v jejich kráse.

lehké rušení

Jaká je rušení?

Zvažovat tento jev mohou být předmětem zvláštních podmínek. Světelné rušení je vytváření pásů útlumu a zesílení, které se navzájem střídají. Jednou z důležitých podmínek je uložení elektromagnetických vln (světelných paprsků) na sebe a jejich počet by měl být od dvou nebo více. Stojatá vlna je zvláštní případ. Je třeba poznamenat, že rušení je čistě vlnový efekt, použitelný nejen pro světlo. Ve stojaté vlně, která vzniká v důsledku superpozice na odražené nebo dopadající vlně, existují maxima (antinodes) a minima (uzly) intenzity, které se střídají navzájem.

aplikace s lehkým rušením

Obecné podmínky

Interferenční vlny kvůli jejich soudržnosti. Co to znamená? Soudržnost je konzistence vln ve fázi. Pokud se dvě vlny, které pocházejí z různých zdrojů, navzájem překrývají, jejich fáze se náhodně změní. Světelné vlny jsou důsledkem emise atomů, takže každá z nich je výsledkem uložení obrovského počtu složek.

Nízké a vysoké

Aby se objevily "správné" zesílení a útlum celkových vln ve vesmíru, je nutné, aby přidané komponenty v každém vybraném bodě navzájem zhasly. To znamená, že elektromagnetické vlny budou po dlouhou dobu v antifázích, takže fázový rozdíl bude vždy stejný. Maxima se objevuje v okamžiku, kdy jsou jednotlivé vlny v jedné fázi, tj. Když jsou zesíleny. Interference světla je pozorována za podmínky konstantního fázového rozdílu v daném bodě. A takové vlny se nazývají koherentní.

Přírodní zdroje

Kdy můžeme pozorovat takový jev jako zásah světla? Vyzařované elektromagnetické vlny z přírodních zdrojů jsou nesouvislý, protože jsou náhodně vytvořeny různými atomy, obvykle zcela nesourodými. Každá jednotlivá vlna uvolněná atomem je část sinusoidu, absolutně koherentní s sebou samým. Je tedy nutné rozdělit jeden proud světla ze zdroje na dva nebo více paprsků a následně uložit výsledné světlo na sebe. V tomto případě budeme schopni pozorovat minima a maxima takového jevu jako zásah světla.

lehké rušení v tenkých vrstvách

Dohled nad uložením vln

Jak bylo uvedeno výše, zásah světla je velmi široký pojem, ve kterém výsledek přidání světelných paprsků v intenzitě není stejný jako intenzita jednotlivých nosníků. Výsledkem tohoto jevu je přerozdělení energie ve vesmíru - vytváří se stejné minimum a maximum. To je důvod, proč je interferenční vzor jen střídání tmavých a lehkých pruhů. Používáte-li bílé světlo, pruhy budou malovány v různých barvách. Ale když se v běžném životě setkáváme s rušením světla? To se stává poměrně často. Jeho projevy zahrnují olejové skvrny na asfaltu, mýdlové bubliny s přetečením duhy, hra světla na povrchu tvrzeného kovu, kresby na křídlech vážky. To je všechno, co světelné záření zasahuje do tenkých vrstev. Tento efekt není tak snadné pozorovat, jak se může zdát. Pokud svítí dvě absolutně identická světla, jejich intenzita se zvyšuje. Ale proč neexistuje žádný rušivý efekt? Odpověď na tuto otázku spočívá v absenci takové superpozice nejdůležitější soudržnosti podmínek - vln.

lehké rušení

Fresnel Biprism

Pro získání interferenčního vzoru získáme zdroj, který je úzkou osvětlenou štěrbinou, instalovanou rovnoběžně s okrajem samotného biprismu. Vlna přicházející z ní bude rozdělena kvůli lomu biprismu v polovinách a dostane se k obrazovce dvěma různými způsoby, to znamená, že má rozdíly v cestě. Střídavé tmavé a světlé pruhy se objevují na obrazovce, v části, kde se paprsky překrývají od poloviny biprismu. Kurzový rozdíl je z některých důvodů omezen. V každém záření je atom uvolněn takzvaný vlnový vlak (systém elektromagnetických vln), který se šíří v prostoru a čase a udržuje si sinusoiditu. Trvání tohoto vlaku je omezeno tlumením přirozených oscilací částice (elektronu) v atomu a kolizemi tohoto atomu s jinými. Pokud projdeme bílým světlem biprismem, pak vidíme barevnou interferenci, jak tomu bylo u tenkých filmů. Pokud je světlo monochromatické (od obloukové výboje v libovolném plynu), interferenční vzorec bude jednoduše světlý a tmavý. To znamená, že vlnové délky různých barev jsou odlišné, to znamená světlo různých barev a je charakterizováno rozdílem vlnových délek.

aplikace s lehkým rušením

Získání překrývajících se vln

Ideálním zdrojem světla je laser (kvantový generátor), který je svou podstatou koherentním zdrojem stimulovaného záření. Délka souvislé laserové zuby může dosáhnout tisíce kilometrů. Je to díky kvantovým generátorům, že vědci vytvořili celou oblast moderní optiky, kterou nazývali koherentní. Toto fyziky je neuvěřitelně slibná z hlediska technického a teoretického pokroku.

lehké rušení v tenkých vrstvách

Plochy efektů

V širokém smyslu je pojem "interference světla" modulace průtoku energie ve svém prostoru a jeho radiační stav (polarizace) v oblasti průniku několika elektromagnetických vln (dva nebo více). Ale kde je tento efekt používán? Použití lehkého rušení je možné v různých oblastech techniky a průmyslu. Tento jev se například používá k přesnému ovládání povrchů zpracovaných výrobků, stejně jako k mechanickému a tepelnému namáhání dílů k měření objemů různých objektů. Rovněž interference světla nalezla uplatnění v mikroskopii, infračervené spektroskopii a optickém záření. Tento jev je základem moderní trojrozměrné holografie, aktivní Ramanova spektroskopie. Většina rušení, jak je vidět z příkladů, se používá pro vysoce přesná měření a výpočet indexů lomu v různých médiích.