Інтэрферэнцыя святла

З'ява інтэрферэнцыі ўласціва ўсіх відах хваль: гукавым, электрамагнітным і іншым. Стала быць, калі святло валодае хвалевымі ўласцівасцямі, то накладанне двух пучкоў святла можа прывесці не толькі да ўзмацнення, але і да паслаблення святла, ці ж, іншымі словамі, узнікае інтэрферэнцыя святла. А значыць, сумеснае дзеянне двух светлавых пучкоў можа прывесці да ўзнікнення цемры, ці, выяўляючыся фігуральна, святло плюс святло можа даць цемру. Вопыт пацвярджае гэта зняволенне.

Атрымаць сістэму кагерэнтныя светлавых хваляў можна, калі пучок святла, выходны ад крыніцы, якім-небудзь спосабам раздзяліць на два пучка і затым абодва гэтыя пучка звесці разам, пры гэтым светлавыя пучкі праходзяць розныя шляхі; гэтым ствараецца рознасць ходу, і пры накладанні пучкі интерферируют.

Існуюць розныя спосабы, якія дазваляюць ажыццявіць названыя ўмовы.

У адным з досведаў французскага фізіка Фрэнэля пучок святла кропкавай крыніцы падзяляецца на два пучка пры дапамозе двух люстэркаў, пастаўленых адзін да аднаго пад вуглом, блізкім 180 °.

Светлавыя прамяні ад крыніцы S ідуць да экрана АА. Прамыя прамяні не трапляюць на экран, так як іх затрымлівае перагародка КК.

Да экрану ад крыніцы S прыходзяць светлавыя хвалі, якія ідуць па двух шляхах рознай даўжыні і таму спазняюцца адносна адзін аднаго. Хвалі, якія ідуць ад S і адлюстроўваюцца люстэркамі I і II, прадстаўляюць сабой дзве сістэмы кагерэнтныя хваляў SB₁OC₁C₁ і SB₂OC₂C₂, як бы выходных ад крыніцы S₁ і S₂, якія з'яўляюцца ілжывымі выявамі S ў люстэрках I і II.

У прасторы ОС₁С₂, чаргуюцца цёмныя і светлыя палосы.

Апісаны вопыт Фрэнэля па назіранні за такой з'явай як інтэрферэнцыя святла прынцыпова просты, аднак тэхнічна ажыццявіць яго цяжка.

Расшчапленне светлавога пучка на два пучка з наступным накладаннем адзін на аднаго мае месца і пры асвятленні прамянямі святла тонкіх плёнак. Вельмі лёгка назіраецца інтэрферэнцыя святла ў тонкіх плёнках мыльных бурбалак. Атрымаўшы на драцяной рамцы мыльную плёнку і асвятліўшы яе чырвоным святлом ад крыніцы, пры дапамозе якая збірае лінзы спроецируем нашу плёнку на экран. На экране малюнак плёнкі спачатку здаецца раўнамерна асветленых. Але па меры патанчэння плёнкі з прычыны сцякання вады (спачатку ў верхніх, а затым у іншых частках яе) з'яўляюцца чаргуюцца гарызантальныя цёмныя і чырвоныя паласы. Пры далейшым патанчэнню плёнкі назіраная карціна мяняецца: на месцы цёмных палос з'яўляюцца чырвоныя і наадварот. Аналагічныя карціны назіраліся б і пры асвятленні мыльнай плёнкі любым аднастайным святлом. Такія ж карціны назіраліся б пры асвятленні плёнак іншых рэчываў, напрыклад нафтавых плёнак на паверхні вады.

Якія ж з'явы адбываюцца на мыльнай плёнцы пры асвятленні яе аднастайным святлом? Паралельныя прамяні святла падаюць на плёнку. Адбіўшыся ад верхняй і ніжняй яе межаў і набыўшы пры гэтым рознасць ходу, адбываецца інтэрферэнцыя святла прамянёў пры накладанні адзін на аднаго. Калі іх сабраць лінзай, то на экране атрымаем шэраг светлых палос, які падзелены цёмнымі прамежкамі. Пры асвятленні плёнкі белым святлом інтэрферэнцыйныя карціна атрымліваецца рознакаляровай. Гэта ёсць следства складанасці белага святла, у склад якога ўваходзяць хвалі рознай даўжыні, якія ўтвараюць пры інтэрферэнцыі максімумы і мінімумы святла ў розных месцах.

Наяўнасць якія чаргуюцца светлых і цёмных палос манахраматычнага святла, а таксама суцэльных спектраў у выпадку асвятлення белым святлом паказвае на яго хвалевыя ўласцівасці.

Самае шырокае прымяненне інтэрферэнцыі святла знайшло ў прасвятленні оптыкі. Што ж гэта такое?

Святло, які падае на лінзу, часткова адлюстроўваецца назад; доля адлюстраванага святла звычайна складае некалькі працэнтаў. Аб'ектывы сучаснай аптычнай тэхнікі ўяўляюць сабой сістэмы лінзаў. У выніку адлюстраванняў на паверхні кожнай лінзы адбываецца значнае паслабленне святла. Для таго каб паменшыць такі эфект, на паверхню кожнай лінзы наносяць інтэрферэнцыйнай пакрыццё ў выглядзе тонкай плёнкі.

Таўшчыня пакрыцця падбіраецца так, каб адлюстраваныя хвалі былі ссунутыя на полволны і, интерферируя, загасілі адзін аднаго. Тады не будзе страт на адлюстраванне, і ўся светлавая энергія пройдзе праз лінзу. Малюнак атрымаецца больш яркім - оптыка «прасвятляў».