Условие

Городская олимпиада (3-й этап) 2008 11 класс № 3

Уважаемые коллеги! Вам предлагается написать основные тезисы параграфа учебника по теме «Интерференция света», излагая ее в обобщенной форме, с единой точки зрения.

Свет представляет собой электромагнитную волну – колебание, распространяющееся в пространстве с течением времени. Напряженность

Конечно, не для повышенного, а гораздо более низкого углубленного уровня.

электрического поля электромагнитной волны, испущенной точечным источником , в произвольной точке описывается функцией

где - расстояние от источника до рассматриваемой точки, - волновое число ( - длина волны). Можно также ввести волновой вектор , модуль которого совпадает с волновым числом, а направление указывает направление распространения волны. Будем считать, что в рассматриваемых областях амплитуда волны постоянна.

Интерференция света – есть сложение колебаний в каждой точке, где происходит наложение двух и более волн. Напоминаем, что интенсивность света пропорциональна среднему квадрату напряженности электрического поля.

  1. Пусть в некоторую точку экрана приходят две волны одинаковой частоты и одинаковых амплитуд. Создаваемые ими в этой точке колебания описываются функциями

Определите, чему равна результирующая амплитуда колебаний электрического поля и интенсивность света в этой точке.

Таким образом, вы показали, что при интерференции двух волн интенсивность света определяется разностью фаз колебаний этих волн. Так как разность фаз зависит от положения рассматриваемой точки, то интерференция световых волн приводит к перераспределению энергии света.

  1. Плоская монохроматическая световая волна (длина волны ) падает на плоскую поверхность под углом к ее нормали. Запишите зависимость фазы колебаний от координат точек на экране. Систему координат на плоскости задайте самостоятельно.

  1. Точеный источник монохроматического света с длиной волны находится на расстоянии от плоского экрана. Запишите зависимость фазы колебаний от координат точек на экране. Систему координат на плоскости задайте самостоятельно.

  1. Две плоских монохроматических световых волны (с одинаковыми длинами волн и одинаковыми амплитудами) падают на плоскую поверхность под углами и к ее нормали, причем волновые векторы волн и нормаль к поверхности лежат в одной плоскости. Определите зависимость интенсивности света от координат точки на экране. Определите ширину интерференционных полос (расстояние между максимумами интенсивности), считая углы и малыми.

  1. На плоский экран падают две монохроматические волны (с одинаковыми длинами волн и одинаковыми амплитудами) - одна от точечного источника, находящегося на расстоянии от экрана, вторая плоская, падающая на экран нормально. Опишите интерференционную картину на экране (то есть запишите зависимость интенсивности света от координат). Считая, что расстояние значительно больше длины волны и в точке колебания волн происходят в одной фазе, определите радиусы темных интерференционных колец на экране.

  1. На плоский экран падают две монохроматические волны (с одинаковыми длинами волн и одинаковыми амплитудами) - от двух точечных источников,

находящихся на расстоянии от экрана и на расстоянии друг от друга. Опишите интерференционную картину на экране (то есть запишите зависимость интенсивности света от координат). Считая, что расстояние значительно больше длины волны и расстояния между источниками, определите ширину интерференционных полос на экране в этом случае.