Vademecum matura - fizyka

FALE ELEKTROMAGNETYCZNE I OPTYKA 314 Na podstawie podobnych doświadczeń można stwierdzić, że prędkość światła w różnych ośrodkach przeźroczystych jest mniejsza niż w próżni i zależy od barwy światła, czyli od długości promieniowania. „ „ DOŚWIADCZENIE YOUNGA Cechą ruchu falowego jest dyfrakcja i interferencja. Dwie lampy świecące obok siebie nie dają obrazu interferencyjnego – nie widzimy na przemian jasnych i ciemnych prążków na oświetlanej przez nie powierzchni. Wydaje się, że światło nie ugina się na krawędziach, że rozchodzi się po liniach prostych i daje ostre cienie. Pamiętajmy jednak, że w przypadku fal powierzchniowych dostrzega się te efekty jedynie wtedy, gdy odległość między dwoma źró- dłami nie przekracza kilku długości fali lub gdy rozmiary przeszkody czy szczeliny nie prze- kraczają kilku długości fali; jest więc równie możliwe, że długość fal świetlnych jest bardzo mała, jak to, że światło nie jest ruchem falowym. dwie wąskie szczeliny leżące blisko siebie ekran Oświetlając bardzo wąską szczelinę, na przykład wyciętą żyletką, czy mały, zrobiony igłą otworek, możemy otrzymać obrazy bardzo podobne do interferencyjnych i dyfrakcyjnych obrazów, dawanych przez fale wodne. Istnieje jednak pewna różnica: nie można otrzymać obrazu interferencyjnego, stosując dwa różne źródła światła. Trzeba w jakiś sposób podzielić światło pochodzące z jednego źródła na dwie lub więcej wiązek i badać interferencję tych wiązek. Odpowiednikiem interferencji fal wodnych wysyłanych przez dwa źródła będzie w przypadku światła interferencja wiązek pochodzących z dwu szczelin, oświetlonych przez pojedyncze źródło (jak na rys. 1). Jest to sławne doświadczenie Younga, wykonane przez niego w 1803 roku. Maksima i minima, tak zwane prążki interferencyjne, są bardziej od sie- bie odległe w przypadku światła czerwonego niż fioletowego. Stąd wniosek, że światło jest ruchem falowym oraz że długość fali zależy od barwy. W przypadku dwu szczelin istnieje jedna linia na ekranie, wzdłuż której drogi obu wiązek są takie same. Wzdłuż tej linii zachodzi wzmocnienie interferencyjne i powstaje centralny, jasny prążek. Drogi obu wiązek do wszystkich innych punktów ekranu są już różne. Jeśli róż- nica dróg jest całkowitą wielokrotnością długości fali, mamy na ekranie jasny prążek, jeśli jest nieparzystą wielokrotnością połowy długości fali – ciemny prążek. Różnica dróg dwu wiązek w dowolnym punkcie P (rys. 2) wynosi S 2 P – S 1 P . Aby powstał obraz interferencyjny, różnice dróg muszą być rzędu jednej lub kilku długości fali. BYŁO NA MATURZE 2018 BYŁO NA MATURZE 2019