Can thiệp Sự can thiệp Sóng ánh sáng định nghĩa thay đổi phân bố lượng ánh sáng hai nhiều sóng chồng lên Đối với nhiễu, sóng phát nguồn phải có chênh lệch pha zero khơng có chênh lệch pha Những nguồn phát đợt sóng liên tiếp có độ dài sóng khoảng thời gian Những nguồn nên gần Các nguồn phát sóng ánh sáng phải nguồn mạch lạc Nếu sóng kết hợp, mơ hình giao thoa quan sát ổn định Nếu sóng khơng mạch lạc, mẫu khơng nhìn thấy Lịch sử Lý thuyết sóng ánh sáng Christiaan Huygens đề xuất Huygens nói ánh sáng tạo thành từ sóng rung lên xuống vng góc với hướng ánh sáng Nhưng khái niệm không chấp nhận mâu thuẫn với lý thuyết hạt lý thuyết ánh sáng thể Sir Isaac Newton đề xuất Isaac Newton mô tả ánh sáng tạo thành từ hạt nhỏ Ban đầu, lý thuyết sóng ánh sáng khơng chấp nhận Sau đó, nhà khoa học tên Thomas Young thực thí nghiệm Interference tiếng, gọi Thí nghiệm khe đơi Young (YDSE) Thí nghiệm chứng minh chất sóng ánh sáng Sau đó, nhiều thí nghiệm khác thực bao gồm mẫu nhiễu xạ, nhiễu xạ phân cực Những thí nghiệm giải thích cách xem xét chất sóng ánh sáng Vì lý thuyết sóng xuất Lý thuyết Corpuscular khơng thể giải thích tượng quang học khác nhiễu, nhiễu xạ, phân cực, phân tán nhiều thứ khác Các loại nhiễu Có hai loại nhiễu: Can thiệp xây dựng Khi đỉnh sóng rơi đỉnh sóng khác, biên độ kết cực đại Trường hợp biên độ kết cực đại gọi nhiễu xây dựng Ở hai sóng gây nhiễu có chuyển vị theo hướng Xem xét hai sóng di chuyển theo hướng với tần số Bây biên độ sóng tăng lên sóng ánh sáng vị trí thời gian Làn sóng trơng giống sóng ban đầu, biên độ sóng cao Trong giao thoa xây dựng, sóng pha Can thiệp gây nhiễu Can thiệp phá hủy Khi đỉnh sóng rơi máng sóng khác, biên độ kết tối thiểu Trường hợp biên độ kết tối thiểu gọi nhiễu phá hủy Hãy xem xét số đưa Ở sóng tăng sóng thứ hai giảm Vì vậy, họ cộng nhau, kết Do giao thoa triệt tiêu, tổng sóng nhỏ sóng ban đầu Ở hai sóng bị lệch pha Mẫu nhiễu Kết nhiễu xây dựng dải sáng kết nhiễu phá hủy dải tối Chúng gọi Fringes Sự hình thành dải sáng tối hình dẫn đến việc tạo thành mẫu giao thoa Xem xét hình ảnh Hai khe hở diện hoạt động hai nguồn ánh sáng mạch lạc Chúng ta thấy mơ hình dải sáng tối Mẫu patternInterference can thiệp Cường độ ánh sáng điểm giao thoa Chúng ta biết cường độ sóng ánh sáng tỷ lệ thuận với bình phương biên độ Trong trường hợp nguồn mạch lạc, xem xét hệ số tần số số Do cường độ sóng coi KA2 I = KA2, K số phụ thuộc vào sóng trung bình Xem xét biên độ kết ‘R’ điểm giao thoa Bây cường độ kết thời điểm viết IR = KR2 = K [A12 + A22 + 2A1 A2 Cos ϕ] = KA12 + KA22 + 2KA1 A2 Cos ϕ Thay KA12 = I1 KA22 = I2 Do IR = I1 + I2 + √ (I1 I2 Cos ϕ) Vậy cường độ kết hai sóng sau tượng nhiễu IR = I1 + I2 + √ (I1 I2 Cos ϕ) Ở ϕ khác biệt pha hai sóng Trong trường hợp nhiễu xây dựng, giá trị ϕ = Cos ϕ = 1.Khi IR = I1 + I2 + (√I1 I2 = (√ I1 + √I2) sóng chồng lên pha Cường độ kết cực đại.Đối với giao thoa triệt tiêu, sóng siêu hướng theo hướng ngược lại, sau Cos ϕ = -1 Do cường độ kết nhỏ nhất, Vì vậy, IR = I1 + I2 - √ (I1 I2 = (√I1 - √I2 ) Can thiệp sóng cường độ Như đề cập trước đó, cường độ sóng kết điểm giao thoa IR = (I1 + I2 + √ (I1 I2 Cos ϕ) Chúng ta xem xét hai sóng có cường độ nhau, có nghĩa I1 = I2 = I0 Do IR = 2I0 + 2I0 Cos ϕ = 2I0 (1+ Cos ϕ) 1+ Cos ϕ = 2cos2 ϕ / (Cos ϕ dạng nửa góc) Sau đó, IR = 4I0 cos2 ϕ / Do nhiễu xây dựng, cường độ cực đại, IR = (√I1 + √I2) = I0 Đối với nhiễu phá hoại, cường độ tối thiểu IR = (√I1 - √I2) = Sự khác biệt đường dẫn giao thoa xây dựng phá hoại Trong giao thoa xây dựng, khác biệt pha coi 2nӅ, n số nguyên Bây để tìm khác biệt sóng, Δ = / 2Ӆ * ϕ = / 2Ӆ * 2nӅ Δ = n λ (n = 0, 1, ……) Do đó, nói hai sóng giao thoa cách có cấu trúc, khác biệt đường chúng Δ = λ, 2λ nλ Hãy xem xét hai nguồn ánh sáng S1 S2, mạch lạc Giả sử nguồn ánh sáng bật lúc Xem xét điểm P, nơi hai sóng ánh sáng phát từ nguồn mạch lạc chồng lên Bây điểm P đặt khoảng cách a1 từ nguồn S1 khoảng cách a2 từ nguồn a2 Nếu hai nguồn pha, khác biệt đường dẫn, Δ = a2- a1 Nếu chênh lệch đường điểm P hai nguồn bội số λ, cường độ điểm p cực đại 4I0, hai sóng có cường độ Nếu khơng, hiển thị dạng (√I1 + √I2) Trong trường hợp nhiễu sóng phá hủy, biết Cos ϕ = -1 xảy chênh lệch pha, ϕ = (2n + 1) Ӆ tương ứng với pha ngược lại Để tính tốn khác biệt đường dẫn sóng giao thoa phá hoại, Δ = / 2Ӆ * ϕ = λ / 2π * (2n + 1) π = (2n + 1) λ / Do đó, nói hai sóng gây nhiễu triệt tiêu, sai số đường chúng Δ = λ / 2, 3λ / (2n-1) λ / (n = 1, ……) Đối với can thiệp phá hoại, sóng siêu lên theo hướng ngược lại Sau Cos ϕ = -1 Do cường độ kết nhỏ Vì vậy, IR = I1 + I2 - √ (I1 I2 = √ (I1 - I2) Thí nghiệm khe đơi Young Như đề cập trước đó, Thomas trẻ thực thí nghiệm can thiệp tiếng Ydse Đó thí nghiệm này; lý thuyết sóng ánh sáng vào tồn Trong thí nghiệm này, Thomas Young sử dụng nguồn sáng truyền qua hai khe để có hai nguồn mạch lạc Do khe hoạt động nguồn sáng Hãy xem xét hai khe S1 S2 hình giữ song song gần Các khe chiếu sáng khe hẹp khác S Ánh sáng trải từ quảng cáo S1 S2 rơi hình Khi hai khe hở mở, có tạo thành vân giao thoa Thí nghiệm khe đơi Young Thí nghiệm khe đơi Young Chúng biết I = I1 + I2 + √ (I1 I2 Cos ϕ) Điều kiện cho rìa sáng / cực đại, ϕ = 2nΠ Δ = nλ, khác biệt đường dẫn Trong n = 0, 1, Φ chênh lệch pha Điều kiện cho mép tối / minima, ϕ = (2n-1) Π Δ = (n-1) / 2λ, chênh lệch đường Trong n = 1, 2, Viền sáng tối Maxima Minima Sự khác biệt đường dẫn hai sóng Δ = S1P-S2P = d sin θ Chúng ta biết D >> d, góc θ nhỏ Sin θ = Yn / D Δ = d sin θ = d (Yn / D) ⇒ Yn = Δ D / d Đối với maxima, Δ = nλ Yn = nλD / d, n = 0, 1, 2, Điều biểu thị rìa sáng n = 0, Yn = n = 1, Yn = λ D / d n = 2, Yn = 2λD / d ane Đối với nth minima Δ = (n-1/2) λ Yn = (n - ½) λ D / d n = 1, 2, Điều biểu thị rìa tối n = 1, Yn = λ D / ngày n = 2, Yn = 3λD / ngày Tóm lược Nhiễu kết hợp hai nhiều sóng kết tạo thành sóng có biên độ lớn thấp Có hai loại nhiễu giao thoa gây nhiễu nhiễu sóng phá hoại Các dải sáng hình thành giao thoa xây dựng dải tối hình thành can thiệp phá hoại Chúng gọi Fringes Cường độ kết hai sóng sau tượng nhiễu IR = I1 + I2 + √ (I1 I2 Cos ϕ), ϕ chênh lệch pha hai sóng Đối với nhiễu xây dựng, cường độ lớn nhất, IR = (√I1 + √I2) = I0 Đối với nhiễu phá hoại, cường độ tối thiểu IR = (√I1 - √I2) = sóng ánh sáng có cường độ Hai sóng giao thoa cách có cấu trúc, sai số đường chúng Δ = λ, 2λ nλ Hai sóng gây nhiễu triệt tiêu, độ lệch đường Δ = λ / 2, 3λ / 2… (2n + 1) λ / Thomas trẻ thực thí nghiệm can thiệp Ydse tiếng Điều kiện cho rìa sáng / cực đại, Δ = nλ, chênh lệch đường Điều biểu thị rìa sáng Đối với nth minima Δ = (n-1/2) λ Điều biểu thị rìa tối  ... hợp hai nhiều sóng kết tạo thành sóng có biên độ lớn thấp Có hai loại nhiễu giao thoa gây nhiễu nhiễu sóng phá hoại Các dải sáng hình thành giao thoa xây dựng dải tối hình thành can thiệp phá hoại... giao thoa xây dựng phá hoại Trong giao thoa xây dựng, khác biệt pha coi 2nӅ, n số nguyên Bây để tìm khác biệt sóng, Δ = / 2Ӆ * ϕ = / 2Ӆ * 2nӅ Δ = n λ (n = 0, 1, ……) Do đó, nói hai sóng giao thoa. .. thành mẫu giao thoa Xem xét hình ảnh Hai khe hở diện hoạt động hai nguồn ánh sáng mạch lạc Chúng ta thấy mơ hình dải sáng tối Mẫu patternInterference can thiệp Cường độ ánh sáng điểm giao thoa Chúng