Волновая природа света и дифракция
В XVII веке учёные заметили, что свет не всегда распространяется прямолинейно и иногда попадает в область геометрической тени. Изучением таких отклонений занимается раздел физики, который называется волновой оптикой.
Направим пучок параллельных лучей на отверстие большого диаметра:
В этом случае свет ведёт себя как частица, то есть распространяется по прямой и освещает лишь маленькую часть экрана, которая совпадает по площади с отверстием.
Если же уменьшить размер отверстия, свет начинает вести себя по-другому:
Как видно из рисунка, он распространяется как волна. Несмотря на то что отверстие очень маленькое, большая часть экрана становится освещённой.
Дифракция — отклонение распространения электромагнитной волны от законов геометрической оптики.
Поляризация света
Что представляет собой луч света? Это электромагнитная волна, которая совершает колебания в большом количестве плоскостей. Чтобы ограничить колебания одной плоскостью, используются поляризационные плёнки.
Поляризационная плёнка — материал, который позволяет световым волнам проходить через него только в одной плоскости, блокируя остальные. Сам процесс известен как поляризация света.
Поляризация света — выделение из пучка естественного света лучей с определённой ориентацией электрического вектора в пространстве.
Интерференция волн
Когерентные волны — волны с одинаковой частотой, плоскостью поляризации и постоянной разностью фаз.
При наложении друг на друга нескольких когерентных волн они могут усиливать или ослаблять друг друга — это явление называется интерференцией.
Интерференция — явление наложения волн, вследствие которого наблюдается устойчивое во времени усиление или ослабление результирующих колебаний в различных точках пространства.
Простой пример интерференции — когда на воду падают капли, возникающие волны накладываются друг на друга.
На рисунке видно, что в местах наложения волн происходит как усиление амплитуды (максимумы), так и ослабление (минимумы).
Интерференция характерна и для электромагнитных волн любой частоты.
Авторы:
Саня Эбонит, преподаватель «100балльного репетитора» по физике ЕГЭ;
Кир Синюткин, методист “100балльного репетитора” по физике ЕГЭ
