Альтернативный волновой анализ. Новые горизонты. Валерий Васильевич Борискин
Читать онлайн книгу.
волн с образованием устойчивой картины максимумов и минимумов амплитуды колебаний. На примере ниже мы видим, что в тех точках среды, где гребни волн складываются со впадинами, образуются узлы (стоячих волн), называемые минимумами интерференции:
В тех же точках среды, где происходит сложение «гребень плюс гребень» либо «впадина плюс впадина», образуются пучности (стоячих волн), или максимумы интерференции:
Итак, рассмотрим два источника когерентных волн S1 и S2.
Для простоты считаем, что источники излучают волны одинаковой амплитуды, а разность фаз между источниками равна 0. Другими словами, предположим, что эти точечные источники являются точными копиями друг друга.
Теперь выберем некоторую произвольную точку А, в которой будем фиксировать наложение волн, испущенных источниками S1 и S2.
Очевидно, что результат интерференции (наложения волн) в этой точке будет зависеть от разности хода волн, которую обозначим как дельта d (Δd). Предположим, что разность хода (Δd) равна половине длины волны (λ/2):
Тогда в точку А волны придут в противофазе, то есть гребень источника S2 придется на впадину источника S1. В результате такого наложения волн произойдет их ослабление друг другом и в точке А образуется интерференционный минимум (узел стоячей волны).
Очевидно, что этот результат будет только при условии, когда Δd = 1/2, 3/2, 5/2, …n и т. д. длины волны (лямбда):
Тогда условие минимума интерференции (где k – возрастающий коэффициент) будет следующим:
Другими словами, амплитуда колебаний в данной точке минимальна, если разность хода двух волн равна нечетному числу полуволн.
Если разность хода (Δd) равна одной длине волны (лямбда), тогда в точку А волны придут в одинаковой фазе, то есть впадина источника S2 придется на впадину источника S1, или, наоборот, гребень источника S2 придется на гребень источника S1. В этом случае образуется интерференционный максимум (пучность стоячей волны), характеризующийся усилением результирующей волны:
При этом очевидно, что результат будет одинаковым, если Δd = 1, 2, 3, … n и т. д. длины волны (лямбда):
Тогда условие максимума интерференции, то есть амплитуда колебаний в данной точке максимальна, если разность хода равна целому числу волн, или можно сказать по-другому: когда разность хода равна четному числу полуволн.
Теперь давайте подытожим.
1. Интерференционные минимумы возникают, когда разность хода равна нечетному количеству полуволн.
2. Интерференционные максимумы образуются, если разность хода равна четному количеству полуволн.
Вот почему в альтернативном волновом анализе играет большую роль понятие четности и нечетности. Они имеют непосредственное отношение к интерференционной картине среды, в нашем