ФІЗИКА ДЛЯ БАКАЛАВРІВ. ЕЛЕМЕНТИ ОПТИКИ
Лекція 5.2. ІНТЕРФЕРЕНЦІЯ СВІТЛА
6. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ДО ЛЕКЦІЇ 5.2
- У чому полягає явище інтерференції? Чому воно є можливим?
- За якої умови можлива інтерференція двох ідеальних гармонічних світлових хвиль однакової частоти?
- Чи можлива інтерференція двох монохроматичних світлових хвиль, якщо їхні частоти відрізняються?
- Якою може бути максимальна та мінімальна інтенсивності світла при накладанні двох когерентних променів, що мають інтенсивності \(I_{0}\) та \(4I_{0}\)?
- За якої умови інтерференційні смуги від двох когерентних джерел будуть найбільш контрастними?
- Що називають різницею ходу променів? Визначте різницю ходу променів, які проходять до точки спостереження однакову відстань \(l\): один у повітрі, а інший – в однорідному середовищі з показником заломлення \(n\).
- Який зв'язок існує між різницею фаз і різницею ходу двох когерентних променів? Некогерентних?
- Запишіть умови інтерференційних максимумів та мінімумів при двопроменевій інтерференції якщо промені поширюються: а) в різних середовищах; б) в одному середовищі.
- Чому умови інтерференційних максимумів і мінімумів формулюють не через різницю фаз, а через різницю ходу?
- Чому при визначенні різниці ходу променів не враховують їхні початкові фази? Як наявність різниці початкових фаз \(\delta_0=\varphi_{02}-\varphi_{01}\ne{0}\) не вплинула б на інтерференційні смуги, показані на рис2.5б?
- Чому інтерференційні смуги спостерігаються тільки при малій відстані між монохроматичними когерентними джерелами?
- Як зміниться ширина інтерференційної смуги при двопроменевій інтерференції, якщо одночасно змінити відстань між когерентними джерелами та відстань між джерелами й екраном в \(n\) разів? Розгляньте всі можливі варіанти.
- Яку кількість інтерференційних смуг можна було б теоретично спостерігати на екрані при накладанні двох ідеальних когерентних хвиль% Чим би відрізнялися у такому випадку смуги від тих, що визначаються формулами (2.16) та (2.17)?
- Чому в реальних дослідах спостерігається обмежена кількість інтерференційних смуг? Поясніть зміст поняття часової когерентності.
- Що таке довжина та час когерентності? Як вони пов’язані між собою?
- Виразіть граничну кількість інтерференційних смуг, яку можна спостерігати при двопроменевій інтерференції, з довжиною когерентності світла та кутовою відстанню між точковими когерентними джерелами.
- Поясніть зміст поняття просторової когерентності та її вплив на інтерференційну картину.
- Дві паралельні світні щілини шириною \(b\) розміщені на відстані \(h\) одна від одної і випромінюють когерентне світло з довжиною хвилі \(\lambda\). На якій найменшій відстані від щілин можна поставити екран, аби спостерігати інтерференційні смуги?