fizika- interferencija svetlosti- marko bosić- vladimir milićević

InterferencijaInterferencija SvetlostiSvetlostiUUčenici:čenici:

Marko BosiMarko Bosić, Đorđe Milosavljević, Ilija Stamenkovićć, Đorđe Milosavljević, Ilija StamenkovićProfesor:Profesor:

Vladimir MilićevićVladimir Milićević gimnazija “Stevan Sremac”gimnazija “Stevan Sremac”

Svetlost je posebna vrsta elektromagnetnih talasa. Na mestima gde se breg jednog talasa poklapa sa bregom drugog talasa, nastaje njihovo pojačanje, odnosno konstruktivna interferencija (a). Na mestima gde se breg jednog talasa sastaje sa doljom drugog talasa nastaje njihovo poništenje, odnosno destruktivna interferencija (b).

a)

b)

Ako amplitude svetlosnih talasa koji se preklapaju nisu jednake onda dolazi do delimične destruktivne iterferencije (c).

c)

Naizmenična mesta konstruktivne i destruktivne interferencije dvaju talasa zovu se interferentne pruge.

Izvior monohromatske svetlosti

Interferentne pruge konstruktivne interferencije vidimo kao svetle, a prige destruktivne interferencije kao tamne.

* Potpuno svetla ili potpuno tamna mesta (pruge) se dobijaju kada su aplitude jednake.

Poznato je da su talasi u fazi ako im je fazna razlika:

Δf=2kp

Pri interferenciji dvaju ravnih svetlosnih talasa koji se susreću na zaklonu se dobijaju naizmenične svetle i tamne pruge. (npr. talasi pali na mirnu površinu vode)

Svaki izvor svetlosti sadrži ogroman broj atoma koj emituje svetlost. Oni se mogu smatrati kao skup velikog broja mikroizvora koji nezavisno jedan od drugog emituju magnetne talase. Takve brze i nepravilne promene skupa molekula naše čulo vida nije u stanju da prati. Kaže se da je takva svetlost nekoherentna a izvori koji je daju se zovu ne koherentni izvori (npr. sunce, sijalica...).

Svetlost određene talasne dužine elektromagnetnih talasa naziva se monohromatska svetlost,a različitih talasnih dužina polihromatska (najprecizniji način dobijanja monohromatske svetlosti je korišćenje lasera kao izvora).

Svetlosni izvori sa takvim talasima nazivaju se koherentni izvori a talasi koje oni emituju koherentni talasi svetlosti.

Kod bele svetlosti (polihromatske) dobijaju se obojene pruge jer za svaku talasnu dužinu u prostoru postoji tačno određen ugao pod kojim se poništavaju određeni zraci iz snopova svetlosti.

U monohromatskoj svetlosti dobijaju se svetle i tamne pruge naizmenično raspoređene.

Intereferenciona slika

Drugi način za dobijanje koherentnih izvora svetlosti potiče od Frenela Augustina, francuskog fizičara.

Frenel je 1818. godine izveo ogled pomoću dva radna ogledala koja zaklapaju ugao nešto manji od 180 stepeni.

Frenel Augustin Jean (1788-1827)

Mesta maksimuma i minimuma intererencionog talasa menjaju se u zavisnosti od svetlosne dužine talasa.

Interferenciona slika na zastoru je direktna posledica talasne prirode svetlosti. Pomoću te slike može se odrediti talasna dužina svetlosti merenjem razmaka između susednih svetlosnih pruga.

Određivanje rastojanja među interferencionim maksimumima:

Z=Zk+1-Zk=λl/d

Zk=klλ/d

Rastojanje između dve svetle ili dve tamne pruge:

x2-x1= Δx=(2k+1) λ/2

Položaj interferencionog maksimuma zavisi od talasne dužine svetlosti.

Primer:Naći sve talasne dužine vidljive svetlosti koje se pri putnoj razlici 1,8

µm:

a) maksimalno pojačavaju;

b) maksimalno slabe. Za granice vidljivog belog spektra uzeti talasne dužine 0,38 µm i 0,76 µm.

Rešenje:

a) Uslov maksimalnog pojačanja kod interferencije svetlosti je da putna razlika bude jednaka celom broju talasnih dužina:

Δs = kλ ; k = 0, 1, 2, ...

U datom zadatku taj uslov je ispunjen samo za dve talasne dužine:

λ1=0,6 µm, gde je k=3, i λ2=0,45 µm, gde je k=4.

b) Uslov maksimalnog slabljenja je da putna razlika bude jednaka neparnom broju polovina talasnih dužina:

Δs = (2k + 1) λ / 2 ; k = 0, 1, 2, ...

Sledi:

2Δs = (2k + 1) λ