ГЛАВА 32. ВОЛНОВАЯ ОПТИКА. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ И ДИФРАКЦИЯ

Волновая оптика – это раздел физики, посвященный изучению свойств и распространения электромагнитных волн «оптического диапазона» с длиной волны 10^-4 −10^-8 м. Именно внутрь этой области спектра электромагнитных волн попадает область видимого света – электромагнитных волн с длиной волны 390 − 750·10^-9 м, которые воспринимаются человеческим глазом как свет. Однако с точки зрения физики процессов распространения волн эта область спектра никак не выделена, поэтому обычно в «оптический диапазон» включают и более короткие и более длинные, чем видимый свет, электромагнитные волны (инфракрасные и ультрафиолетовые). Тем не менее, далее мы будем называть все волны оптического диапазона световыми.

Как следует из теории Максвелла, световые волны излучаются ускоренно движущимися зарядами. Эти процессы могут реализоваться при переходе электронов внутри атома, при колебаниях атомов в нагретых телах, при электрических колебаниях в колебательном контуре (последним способом создавал электромагнитные волны Г. Герц).

Световым волнам присущи все свойства волн, распространяющихся в упругих средах – интерференция и дифракция. Интерференцией называют явление уменьшения или увеличения интенсивности света при наложении нескольких волн называют интерференцией. Основная идея перераспределения интенсивности волны при сложении заключается в следующем. Пусть в некоторую точку приходят две световых волны. Тогда каждая волна создает в этой точке определенное колебание электрического и магнитного поля, которые согласно принципу суперпозиции полей складываются и дают результирующее колебание. Если поля складывающихся волн имеют строго фиксированную разность фаз, то при сложении может получиться различная картина. В тех точках, куда волны приходят в противофазе (одна создает поле, направленное вверх, а вторая вниз), мы получим ослабление интенсивности, которое будет сохраняться с течением времени, если колебания полей в обеих волнах происходит с одинаковой частотой, если же фазы колебаний полей двух волн отличаются на 2n , где n - целое число, то волны усиливают друг друга.