Для определения усиления или ослабления света в точке сходимости двух когерентных источников света посредством анализа разности хода, важно рассмотреть интерференцию волн. Разность хода лучей, равная 1,5 мкм (микрометров), означает, что один луч проходит на 1,5 мкм больше, чем другой, прежде чем они встретятся в точке наблюдения.
Для начала, уточним, что длина волны света равна 600 нм (нанометров), что составляет 0,6 мкм. Чтобы определить, происходит ли в точке наблюдения усиление (конструктивная интерференция) или ослабление (деструктивная интерференция) света, необходимо узнать, кратна ли разность хода целому числу длин волн или половинам длин волн.
- Конструктивная интерференция: происходит, когда разность хода равна целому числу длин волн, т.е. ( m \lambda ), где ( m ) – целое число. Это приводит к усилению света.
- Деструктивная интерференция: происходит, когда разность хода равна нечетному числу половин длин волн, т.е. ( (2m + 1) \frac{\lambda}{2} ), где ( m ) – целое число. Это приводит к ослаблению или гашению света.
Рассчитаем, к какому случаю относится разность хода 1,5 мкм:
- Длина волны в мкм: 0,6 мкм
- Разность хода: 1,5 мкм
Чтобы определить, соответствует ли 1,5 мкм целому числу длин волн 0,6 мкм, делим 1,5 на 0,6:
[ \frac{1.5}{0.6} = 2.5 ]
Число 2.5 не является целым числом, следовательно, разность хода не соответствует случаю конструктивной интерференции. Теперь проверим на деструктивную интерференцию:
- Мы ищем случай, когда ( 2.5 ) соответствует ( (2m + 1) \frac{1}{2} ), где ( m ) – целое число.
- Умножим ( 2.5 ) на ( 2 ) (чтобы убрать дробь), получаем ( 5 ), что соответствует формуле ( (2m + 1) ), где ( m = 2 ).
Полученное число 5 соответствует случаю деструктивной интерференции (где ( 2m + 1 ) с ( m = 2 ) дает 5). Это означает, что в данной точке будет наблюдаться ослабление света.