Детская энциклопедия

Меню сайта











Как измерили длину световой волны

Задолго до того, как было установлено, что свет — это электромагнитные колебания, уче­ные знали, что свет обладает волновыми свой­ствами. Но что именно колеблется в световой волне, стало ясным только после того, как появи­лась теория Максвелла. Однако физикам удалось создать, по аналогии с волнами механиче­скими и звуковыми, стройную теорию, которая позволила не только изучать волновые свойства света, но и измерить длину световой волны.

Волновое движение характеризуется длиной волны или частотой колебаний. Сложение волн называется интерференцией.

Осветим лампой накаливания экран YX (рис. 22) через две очень узкие параллельные щели, которые расположены друг от друга на расстоянии 0,05 мм. На экране свет распреде­лится равномерно. Освещенность экрана будет просто суммой освещенностей, даваемых каж­дой щелью в отдельности.

Если же через эти щели будет идти свет лазе­ра (рис. 23), то на экране появятся светлые и темные полосы. Получится так называемая интерференционная картина — результат сложения гармонических колебаний. Освещенность в любой точке экрана уже не будет суммой освещенностей.

Понять это явление можно с помощью неслож­ных математических расчетов (см. рис. 22). Вся­кое гармоническое колебание с длиной волны λ и периодом колебания Т, которое распростра­няется от щели S1 к М, можно записать в виде формулы:

 

 

 

 

Определив положение, например, третьего максимума, когда т — 2, и вычислив величину d2-d1 мы можем найти по этой формуле длину волны света, излучаемого лазером.

Почему же два даже очень малых накаленных тела не дают интерференционную картину? Это объясняется тем, что излучаемые такими делами электромагнитные волны никак нельзя предста­вить в виде синусоидальной (гармонической) волны. Свет излучается атомами таких источ­ников хаотически, или, как говорят, с перемен­ной фазой, и интенсивности отдельных излуче­ний просто складываются. Поэтому на экране и нет интерференционной картины. Квантовый же генератор дает колебания гармонические с постоянной разностью фаз. Такие колебания называются когерентными.

Но интерференция была изучена задолго до появления лазеров с помощью обычных источ­ников света. Для этого французский физик Фре­нель соорудил изящные оптические системы: зеркало и бипризму Френеля. В его опытах ис­пользовались два изображения одного и того же источника света.

Интерференционные методы исследования позволяют измерять длину волны с необычай­ной точностью. Интерферометр — специальный прибор, сконструированный на основании зако­нов о сложении световых колебаний,— позво­лил определить длину волны оранжевой линии криптона-86 до восьмого знака, т. е. до одной десятимиллионной доли микрона. Длина эта равна 0,60578021 мк. Она принята в 1960 г. на международной XI Генеральной конференции по мерам и весам за эталон длины (см. ст. «Все­му миру одну меру»).



Обращайтесь на http://aquarius-tver.ru/catalogs/dushevaya-programma и у вас будет душевая программа.


 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016