Условия формирования интерференционной картины

Недавно я наткнулся на это в своем учебнике (NCERT класс 12, глава: волновая оптика, стр.:367, пример 10.4(d)) при изучении эксперимента Юнга с двумя щелями. В нем говорится, что условием формирования интерференционной картины является

с С < λ д

Где с размер источника, С - его расстояние от плоскости двух щелей, λ это длина волны света и д это расстояние между двумя щелями.

Нет никакого обоснования, и мне интересно, как это так. Любая помощь будет тщательно оценена.

Сейчас нет времени писать ответ. Это способ рассуждать о пространственной когерентности света.
Эксперимент с двумя щелями и дифракционные решетки в целом обычно анализируются с помощью простых геометрических соображений. Сравнение сторон треугольников, составленных из геометрии щели, и расстояния до детектора дает эти соотношения. Вот типичный пример, и я был бы шокирован, если бы об этом не спросили хотя бы 5 раз перед людьми.fas.harvard.edu/~djmorin /waves/interference.pdf
s — это не размер источника, а расстояние между двумя максимумами на экране.

Ответы (3)

Источник крупный, пространственно некогерентный. Каждая точка п источника создает свою собственную интерференционную систему. Для нецентрированной точки источника, определяемой Икс п дополнительный путь дельта п "=" Икс п Д С

Полосы остаются видимыми, если дельта п λ 2

В худшем случае для точек на краю источника Икс п "=" с 2 , который дает с 2 Д С λ 2 или с С λ Д

Этот критерий прост с С потому что это угол, под которым виден источник, если один находится на уровне двух отверстий.

Извините за мой плохой английский!

Вот элементарное доказательство вашего равенства.

На картинке ниже вы видите, что сегмент А 2 п это разность длин пути между лучом, достигающим точки п из щели А 2 и луч из щели А 1 . я треугольник А 1 п Б края п А 1 и п Б равны, и если угол А 1 п Б мала, прямую OP можно считать перпендикулярной прямой А 1 Б . Это означает, что поскольку отрезок О А 1 также перпендикулярно О С , что углы θ 1 и θ 2 равны. Итак, треугольники О А 1 Д и А 1 п Д эквивалентны, и мы имеем соотношение п С О Д "=" п Д О А 1 . Переводя на ваши символы,

(1) 1 2 с О Д 2 С д .
(Приравнивая PD к S, я пренебрегал OD по сравнению с PD.) Я писал с 2 потому что вам нужно расстояние между двумя максимумами, а ПК - это только половина этого. Теперь, чтобы иметь максимум интенсивности в точке P, расстояние А 2 Б должно быть целым числом λ 2 . Обратите внимание, что снова для малых углов θ , А 2 Б 2 × О Д

Вводя в (1), получаем

(2) с А 2 Б 2 С д ,

что подразумевает ваше равенство

с λ С д .

Двухщелевая интерференция

ОП запрашивает обоснование условия, необходимого для образования интерференционных полос в эксперименте Юнга с двумя щелями. Условие, которое связывает размер (размеры) источника, расстояние источника от двух щелей (S), расстояние между двумя щелями (d) и длину волны света (лямбда).
Вы сказали в начале: «Я недавно наткнулся на это в своем учебнике, изучая эксперимент Юнга с двумя щелями. Там сказано, что условием формирования интерференционной картины является s/S < лямбда/d». Не могли бы вы сообщить мне название и автора учебника, чтобы я мог его проверить?

Источник S шириной s дает дифракционную картину, см. рис.введите описание изображения здесь

Где α1 соответствует первым минимумам и определяется выражением

                 α1=λ/s

Две щели s1 и s2 должны быть расположены в пределах первых минимумов по обе стороны от центральных максимумов. См. рис. ниже.

введите описание изображения здесь

Форма fig для малых углов α2 имеет вид

α2=d/S

где d расстояние между s1 и s2, S — расстояние между источником и щелями s1 ,s2

ясно, что α1>α2.

                        λ/s>d/S

                        λ/d>s/S