Оптика. Светлинна интерференция.
Когато два източника излъчватсинусоидални вълни с една и съща честота,интерференчен модел възниква в точката на среща. Въпреки това, ако се опитаме да поставим един и същ експеримент, използвайки два независими източника на светлина, излъчващи една и съща светлина, тогава няма да възникне интерференчен модел - в точката на среща на двете вълни ние просто ще наблюдаваме сумирането на интензитетите на светлината.
През 1675 г. Нютон създава специална инсталация "Пръстените на Нютон ", която му позволява да наблюдаваинтерференция, но не намира обяснение за произхода на светлинните максимуми и минимуми.
През 1801 г. Томас Йънг успява да наблюдава интерференцията на светлината с помощта на инсталацията:
Яръкизточник на светлина C влиза в процепа S. Когато светлинната вълна обиколи краищата на този процеп, т.е. Наблюдава се явлениедифракция, което осветява два тесни процепа S1 и S2. Благодарение на явлението дифракция от двата процепа излизат две вълни, които частично се припокриват. В тази област възниква интерференция и на екран М може да се види система от интерференционни максимуми и минимуми, които се появяват под формата на ивици. Томас Юнг обяснява произхода на тези ивици като феномен на вълнова интерференция и изчислявадължина на вълната, като получава стойността λ ≈ 5 10 -7 m.
В допълнение към инсталацията на Young са разработени редица други устройства, които позволяват да се види появата на светлинни смущения.
Ако екранът с прорез S бъде премахнат в инсталацията на Young, тогава източникът на светлина ще освети директно прорезите S1 и S2. В този случай моделът на смущение ще изчезне. Но чрез премахване на прореза S,честотната характеристика на светлината не се променя и двата процепа - S1 и S2 - предават светлинни вълни със същата честота.
Вижда се, че в случай, че условието за равенство на честотите е достатъчно за възникване на смущения отдобавяне на синусоидални вълни, а засветлинни вълни това условие не е достатъчно. Причината се крие в несинусоидалността на светлинните вълни, която играе решаваща роля в случай на интерференция.
При добавяне нанекохерентни вълни няма смущения; средният интензитет на вълната във всяка точка е равен на сумата от интензитетите на членовете на некохерентните вълни.
Интерферентният модел се появява само в случай на добавяне накохерентни светлинни вълни. Това прави възможно да се обясни наличието на процеп S в експеримента на Йънг.В тази настройка и двата процепа S1 и S2 лежат на един и същ фронт на вълната и се възбуждат от един общвлак (брой смущения с прекъсвания между тях), излъчвани от прореза S. Следователно, светлинни вълни с еднаква фаза излъчват и от двата процепа, т.е., кохерентни вълни, които дават интерференчен модел на екрана.
Ако процепът S бъде премахнат, тогава прорезите S1 и S2 ще бъдат възбудени от различни влакове, които произхождат от различни секцииот светлината. Вълните, идващи от двата процепа, ще бъдат некохерентни и интерференционният модел ще изчезне.