Šviesos interferencijos samprata

Kalbėdami apie bangas vandens paviršiuje, taip pat garso bangas, minėjome vieną svarbų su bangomis susijusių reiškiniu — bangų interferencija. Vadinasi, jeigu šviesa yra elektromagnetinės bangos, tai ir joms turi būti būdinga interferencija: du šviesos pluoštai, sudėdami tam tikromis sąlygomis,  galime gauti dar ryškesnę šviesą arba tamsą. Tam tikros sąlygos reiškia, kad susidedančios šviesos bangos turi būti koherentinės.

Koherentinėmis bangomis vadiname vienodo bangos ilgio (monochromatines) ir dažnio bei pastovaus fazių skirtumo bangas.

Koherentinės šviesos bangas T. Jungas gavo panaudodamas tą patį šviesos šaltinį, o jo skleidžiamą spindulių pluoštą suskaidydamas į du atskirus pluoštelius. Į gerai užtemdytą kambarį jis įleido šviesą pro nedidelę skylutę lange. Tada siauro šviesos pluošto kelyje pastatė širmą su dviem netoli viena kitos adata pradurtomis skylutėmis. Praėjusi pro jas, šviesa krisdavo į ekraną, pakabinta ant sienos. Toje vietoje, kur bangos užklodavo viena kitą  T. Jungas pamatė tamsius ir šviesius ruožus .

Vėliau prancūzų fizikas Ogiustenas Frenelis (Fresnel; 1788—1827) pakartojo šį bandymą, suskaidydamas taškinio šaltinio skleidžiamą šviesos pluoštą į du biprizme  ir veidrodžiais. Dabartiniu metu šviesos šaltiniu naudojant lazerius, atliekami dar įtikinamesni interferencijos bandymai. Įrodyta, kad šviesūs ruožai, vadinamieji interferencijos maksimumai, susidaro tose erdvės vietose, kur bangų eigos (kitaip tariant, nueito kelio) skirtumas Δd=2kλ/2 lygus sveikam bangų skaičiui, arba lyginiam pusbangių skaičiui (k=1,2,3...)

Tamsūs ruožai, arba interferencijos minimumai, atsiranda ten, kur bangų eigos skirtumas lygus nelyginiam pusbangių skaičiui: Δd = (2k + 1); čia k = 0, 1, 2, 3, ...

Bandymas. Vielos žiedą iš pradžių įmerkime į muilo tirpalą, po to išimkime ir laikykime vertikaliai. Muilo plėvelė žėri vaivorykštės spalvomis. Žiūrėdami į ją pro vienspalvę skaidrią plėvelę (filtrą), matytume tamsias ir šviesias juostas.

Apšvietus muilo plėvelę, į mūsų akis patenka šviesa, kurios dalis atsispindi nuo vieno plėvelės paviršiaus, dalis - nuo kito . (Svarbu ir tai, kad iš skirtingų plėvelės vietų į  akis spinduliai patenka skirtingais kampais.) Dėl to bangos susitinka turėdamos tam tikrą eigos skirtumą, kuris priklauso nuo plėvelės storio (plevelė paprastai nebūna vienodo storio, dažnai ji yra pleišto formos, t. y. viename gale storesnė, kitame — plonesnė). Tose vietose, kur eigos skirtumas lygus lyginiam pusbangių skaičiui, viena banga stiprina kitą (maksimumas), o kur nelyginiam pusbangių skaičiui — slopina (minimumas).Interferencinis vaizdas

TESTAS