Интерференция. Определение интенсивности света в точке. До некоторой точки среды два когерентных луча света с λ=600 нм приходят с оптической разностью хода, равной 1,2 мкм. Какова будет в этой точке среды интенсивность света?
В интерференции когерентных лучей интенсивность света в определенной точке может быть найдена с помощью формулы, учитывающей оптическую разность хода и интенсивности исходных лучей:
[ I = I_1 + I_2 + 2\sqrt{I_1 I_2} \cos\delta, ]
где ( I_1 ) и ( I_2 ) — интенсивности двух интерферирующих лучей, ( \delta ) — разность фаз, связанная с оптической разностью хода ( \Delta x ).
Фаза связана с оптической разностью хода следующим образом:
[ \delta = \frac{2\pi}{\lambda} \Delta x, ]
где ( \lambda ) — длина волны (в данном случае 600 нм = ( 600 \times 10^{-9} ) м), а ( \Delta x ) — оптическая разность хода (в данном случае 1,2 мкм = ( 1,2 \times 10^{-6} ) м).
Так как ( \cos(12.57) ) близок к нулю, то важно учитывать, что 12.57 радиан соответствует почти целому числу ( 2\pi ) (или близко к 360 градусам), то есть перебирается знак.
Таким образом: [ I \approx 2I_0 ]
Таким образом, интенсивность в точке будет зависеть от исходной интенсивности лучей. Если известна ( I_0 ), это позволит найти конечное значение. Если нет данных о ( I_0 ), описать лишь форму результата (в целом, интерференция почти 2 раза усиленная).
В интерференции когерентных лучей интенсивность света в определенной точке может быть найдена с помощью формулы, учитывающей оптическую разность хода и интенсивности исходных лучей:
[
I = I_1 + I_2 + 2\sqrt{I_1 I_2} \cos\delta,
]
где ( I_1 ) и ( I_2 ) — интенсивности двух интерферирующих лучей, ( \delta ) — разность фаз, связанная с оптической разностью хода ( \Delta x ).
Фаза связана с оптической разностью хода следующим образом:
[
\delta = \frac{2\pi}{\lambda} \Delta x,
]
где ( \lambda ) — длина волны (в данном случае 600 нм = ( 600 \times 10^{-9} ) м), а ( \Delta x ) — оптическая разность хода (в данном случае 1,2 мкм = ( 1,2 \times 10^{-6} ) м).
Теперь подставим значения:
[
\delta = \frac{2\pi}{600 \times 10^{-9}} \cdot 1,2 \times 10^{-6}.
]
Вычислим ( \delta ):
[
\delta = \frac{2\pi \cdot 1,2 \times 10^{-6}}{600 \times 10^{-9}} = \frac{2\pi \cdot 1,2}{600} \cdot 10^{3} \approx \frac{7.54}{600} \cdot 10^{3} \approx 0.01257 \cdot 10^{3} \approx 12.57 \text{ (градусов в радианах)}.
]
Теперь нам нужно подставить равные интенсивности (например, ( I_1 = I_2 = I_0 )). Подставляя:
[
I = 2I_0 + 2\sqrt{I_0 I_0} \cos(12.57) = 2I_0 + 2I_0 \cdot \cos(12.57).
]
Так как ( \cos(12.57) ) близок к нулю, то важно учитывать, что 12.57 радиан соответствует почти целому числу ( 2\pi ) (или близко к 360 градусам), то есть перебирается знак.
Таким образом:
[
I \approx 2I_0
]
Таким образом, интенсивность в точке будет зависеть от исходной интенсивности лучей. Если известна ( I_0 ), это позволит найти конечное значение. Если нет данных о ( I_0 ), описать лишь форму результата (в целом, интерференция почти 2 раза усиленная).