Интерференция

Материал из Alt-Sci
Версия от 14:47, 24 июля 2015; Admin (обсуждение | вклад) (Защищена страница «Интерференция» ([Редактирование=Разрешено только администраторам] (бессрочно) [Переименование=Разрешено только ад…)

Перейти к: навигация, поиск
Предыдущая глава ( Эффект Саньяка ) Содержание книги Следующая глава ( Радиоволны )

Соответствующая статья Википедии: Интерференция

Определения

Интерференция относится как к механическим (акустическим, магнитным) волнам, так и к световым лучам. Далее рассматриваются уникальные свойства световых лучей.

Интерферометроптическая система, содержащая источник когерентного излучения, приемник лучей и отражающие поверхности (зеркала), являющиеся вторичными источниками лучей наравне с первичным источником. Изменение принимаемой интерференционной картины происходит под действием различных причин.

Пример схемы интерферометра с двумя полупрозрачными зеркалами (в центре), который может быть построен так, что через последнее симметричное полупрозрачное зеркало свет проходить не будет.

Оптическая интерференционная картина является суперпозицией электромагнитных полей лучей. Лучи распространяются независимо друг от друга во всех направлениях: поперечно, встречно и совместно. Энергия магнитного (электрического) взаимодействия прямых лучей не имеет значения, поскольку магнитная сила не равна нулю только для вихревого поля. Интерференция проявляется результирующей силой действия лучей на материальные частицы. Энергия этого действия не превышает собственной энергии лучей.

Полная деструктивная интерференция происходит при наложении двух одинаковых параллельных лучей в противофазе. При этом оба луча сохраняют свою энергию, но их результирующая сила оказывается равной нулю.

Опыт Майкельсона-Морли

Interference 2.PNG

Интерферометр Майкельсона содержит одно полупрозрачное зеркало, делящее лучи, которые проходят встречно, отражаясь зеркалами.

Длина волны в системе постоянна и одинакова для всех лучей независимо от их скорости, которая зависит от скорости движения системы относительно нулевой точки, и изменяется так же как при измерении скорости света. Таким образом, искомый «эфирный ветер» не обнаруживается приемником при любой точности измерений.

Опыт не является ни доказательством отсутствия эфира, ни доказательством инвариантности скорости света относительно системы отсчета.

Интерферометр Саньяка

Интерферометр Саньякагироскопический датчик угловой скорости на основе одноименного эффекта, способный измерять скорость своего вращения относительно инерциальной системы отсчета. По кольцевой системе зеркал или по оптическому волокну распространяются два встречных луча, совмещающихся в приемнике. Таким образом, компенсируются некоторые оптические погрешности. Вращение датчика изменяет длину путей лучей с разными знаками приращений и, соответственно, изменяет амплитуду их суммы.

Эффект Доплера компенсируется во всех направлениях при любом характере движения. В случае применения оптического волокна, увлечения света движущейся средой не происходит, так как она движется вместе с источником и приемником лучей.

Опыт Физо

Опыт Физо – пример эффекта Доплера в движущейся воде при неподвижном источнике и приемнике. Фактическая длина пути луча за время \(T\) со скоростью \(v'\), в столбе воды длиной \(L\), текущего со скоростью \(V\), равна: \[L\mp VT=v'T\tag{1}\] Частицы воды являются вторичными источниками лучей вследствие рассеяния. Продольный эффект Доплера ("Эффект Доплера", 5), возникающий при вхождении луча в воду с показателем преломления \(n\), эквивалентен изменению скорости луча: \[v'=\frac{1}{n}\left(c\mp\frac{V}{n}\right)\tag{2}\] Скорость прохождения лучом столба воды равна известному, экспериментально доказанному, выражению: \[v=\frac{L}{T}=v'\pm V=\frac{c}{n}\pm V\left(1-\frac{1}{n^2}\right)\tag{3}\]


Предыдущая глава ( Эффект Саньяка ) Содержание книги Следующая глава ( Радиоволны )