Различия
Показаны различия между двумя версиями страницы.
| Следующая версия | Предыдущая версия | ||
| optics:res3.1 [2020/03/22 10:35] – создано root | optics:res3.1 [2020/04/08 17:04] (текущий) – root | ||
|---|---|---|---|
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| + | {{: | ||
| + | $L$ от экрана и на расстоянии $2d$ друг от друга. Найти расстояние между полосами на экране. | ||
| + | |||
| + | ----- | ||
| + | |||
| Считаем, | Считаем, | ||
| падающего на экран света: | падающего на экран света: | ||
| - | + | $$I\sim E^{2}=\left|E_{1}e^{i\left(kl_{1}-\omega t\right)}+E_{2}e^{i\left(kl_{2}-\omega t\right)}\right|^{2}=$$ | |
| - | $I\sim E^{2}=\left|E_{1}e^{i\left(kl_{1}-\omega t\right)}+E_{2}e^{i\left(kl_{2}-\omega t\right)}\right|^{2}=\left(E_{1}e^{i\left(kl_{1}-\omega t\right)}+E_{2}e^{i\left(kl_{2}-\omega t\right)}\right)\left(E_{1}e^{i\left(kl_{1}-\omega t\right)}+E_{2}e^{i\left(kl_{2}-\omega t\right)}\right)^{*}=$ | + | $$ |
| - | + | \left(E_{1}e^{i\left(kl_{1}-\omega t\right)}+E_{2}e^{i\left(kl_{2}-\omega t\right)}\right)\left(E_{1}e^{i\left(kl_{1}-\omega t\right)}+E_{2}e^{i\left(kl_{2}-\omega t\right)}\right)^{*}=$$ | |
| - | $\left(E_{1}e^{i\left(kl_{1}-\omega t\right)}+E_{2}e^{i\left(kl_{2}-\omega t\right)}\right)\left(E_{1}e^{-i\left(kl_{1}-\omega t\right)}+E_{2}e^{-i\left(kl_{2}-\omega t\right)}\right)=$ | + | $$\left(E_{1}e^{i\left(kl_{1}-\omega t\right)}+E_{2}e^{i\left(kl_{2}-\omega t\right)}\right)\left(E_{1}e^{-i\left(kl_{1}-\omega t\right)}+E_{2}e^{-i\left(kl_{2}-\omega t\right)}\right)=$$ |
| - | + | $$E_{1}^{2}+E_{2}^{2}+E_{1}E_{2}\left(e^{ik\left(l_{1}-l_{2}\right)}+e^{ik\left(l_{2}-l_{1}\right)}\right)=E_{1}^{2}+E_{2}^{2}+2E_{1}E_{2}\cos k\left(l_{1}-l_{2}\right)$$ | |
| - | $E_{1}^{2}+E_{2}^{2}+E_{1}E_{2}\left(e^{ik\left(l_{1}-l_{2}\right)}+e^{ik\left(l_{2}-l_{1}\right)}\right)=E_{1}^{2}+E_{2}^{2}+2E_{1}E_{2}\cos k\left(l_{1}-l_{2}\right)$ | + | |
| или | или | ||
| - | + | $$I=I_{1}+I_{2}+2\sqrt{I_{1}I_{2}}\cos k\left(l_{1}-l_{2}\right).$$ | |
| - | $I=I_{1}+I_{2}+2\sqrt{I_{1}I_{2}}\cos k\left(l_{1}-l_{2}\right)$. | + | |
| Найдём разность расстояний пройденных лучами от щелей до экрана: | Найдём разность расстояний пройденных лучами от щелей до экрана: | ||
| - | $l_{1}^{2}=L^{2}+(x-d)^{2}=L^{2}+x^{2}+d^{2}-2xd$, | + | $$l_{1}^{2}=L^{2}+(x-d)^{2}=L^{2}+x^{2}+d^{2}-2xd, |
| - | $l_{2}^{2}=L^{2}+(x+d)^{2}=L^{2}+x^{2}+d^{2}+2xd$, | + | $$l_{2}^{2}=L^{2}+(x+d)^{2}=L^{2}+x^{2}+d^{2}+2xd, |
| тогда, при условии, | тогда, при условии, | ||
| - | $l_{2}-l_{1}=\sqrt{L^{2}+x^{2}+d^{2}+2xd}-\sqrt{L^{2}+x^{2}+d^{2}-2xd}\approx$ | + | $$l_{2}-l_{1}=\sqrt{L^{2}+x^{2}+d^{2}+2xd}-\sqrt{L^{2}+x^{2}+d^{2}-2xd}\approx$$ |
| - | $\sqrt{L^{2}+x^{2}+d^{2}}\left(1+\frac{xd}{L^{2}+x^{2}+d^{2}}\right)-\sqrt{L^{2}+x^{2}+d^{2}}\left(1-\frac{xd}{L^{2}+x^{2}+d^{2}}\right)\approx\frac{2xd}{L}.$ | + | $$L\left(1+\frac{x^{2}+d^{2}}{2L^2}+\frac{xd}{L^2}\right)-L\left(1+\frac{x^{2}+d^{2}}{2L^2}-\frac{xd}{L^2}\right)\approx\frac{2xd}{L}.$$ |
| Если $I_{1}=I_{2}=I_{0}, | Если $I_{1}=I_{2}=I_{0}, | ||
| - | $I=2I_{0}\left(1+\cos k\left(l_{1}-l_{2}\right)\right)=2I_{0}\left(1+\cos\frac{2kxd}{L}\right)$ | + | $$I=2I_{0}\left(1+\cos k\left(l_{1}-l_{2}\right)\right)=2I_{0}\left(1+\cos\frac{2kxd}{L}\right)$$ |
| с учётом тригонометрического соотношения $2\cos^{2}\alpha=1+\cos2\alpha$: | с учётом тригонометрического соотношения $2\cos^{2}\alpha=1+\cos2\alpha$: | ||
| - | $I=4I_{0}\cos^{2}\frac{kxd}{L}$ | + | $$I=4I_{0}\cos^{2}\frac{kxd}{L}.$$ |
| - | Расстояние между полосами | + | Расстояние между полосами |
| между максимумами интенсивности, | между максимумами интенсивности, | ||
| - | $\cos^{2}\frac{kxd}{L}=1$, т.е. при $\frac{kx_{m}d}{L}=\pi m,$ тогда | + | $$\cos^{2}\frac{kxd}{L}=1, |
| - | + | т.е. при | |
| - | $\Delta x=x_{m+1}-x_{m}=\frac{\pi L}{kd}=\frac{\lambda L}{2d}$ | + | $$\frac{kx_{m}d}{L}=\pi m,$$ |
| + | тогда | ||
| + | $$\Delta x=x_{m+1}-x_{m}=\frac{\pi L}{kd}=\frac{\lambda L}{2d}.$$ | ||