7-дәріс Жарық толқындарының қасиеттері (1 сағ.) Дәріс жоспары: 1. Толқындық шеп.
2. Жарықтың топтық жылдамдығы.
3. Жарық толқындардың интерференциясы.
4.Когеренттік.
5. Интерферометрлер.
Толқындық теңдеу Біртекті изотропты ортада толқынның таралуын сипаттайтын дербес туындыдағы дифференциал теңдеу: ;
( -- фазалық жылдамдық, – Лаплас операторы.)
Толқындық теңдеу шешімі болып кез- келген толқын теңдеуі табылады .
Х осі бойымен таралатын жазық толқын үшін толқындық теңдеу:
Толқындардың суперпозиция (беттесу) принципі.
Сызықты ортада бірнеше толқын таралған кезде оның әрқасысы басқа толқындар жоқ секілді таралады, ал уақыттаң кез-келген моментіндегі торта бөлшегінің ығысу нәтижесі толқындық процесс қосылғыштарының әрқайсысына қатысып, бөлігін алатын ығысудың геометриялық суммасына тең.
Толқындық пакет Жиіліктері бойынша бір- бірінен аз ажыратылатын, уақыттың әрбір моментінде кеңістіктің шектелген облысын алып отыратын толқындар суперпозициясы.
Топтық жылдамдық Толқын топтарының әрбір уақыт моментінде кеңістіктегі локальді толқындық пакет қозғалысының жылдамдығы немесе толқындық пакет центрінің қозғалыс жылдамдығы.
Топтық және фазалық жылдамдық арасындағы байланыс.
Диспергирленбеген ортада ( толқынның фазалық жылдамдығы жиілікке тәуелді емес ортада) және
Толқындар интерференциясы Когеренттік. Бірнеше тербеліс және толқын процесстерінің кеңістікте уақыт бойынша үйлескен ағыны.
Когерентті толқындар Фазалар айырымы уақыт бойынша тұрақты болып қалатын толқындар.Жиіліктері бірдей толқындар ғана когерентті толқын бола алады.
Толқындардың интерференциясы Кеңістікте екі ( немесе бірнеше) когерентті толқындардың әр – түрлі нүктесіндегі беттесуі, нәтижесінде осы толқындардың фазалары арасындағы қатынасқа тәуелді қорытынды толқынның әлсіреуі немесе кушеюі.
Нүктелік көздер арқылы туатын бірдей жиілікпен, амплитудамен және тұрақты фазалар айырымымен тербелетін екі когерентті сфералық толқындардың беттесуін қарастырамыз:
мұнда және – толқын көзінен қарастырылып отырған нүктеге дейінгі қашықтық; - толқындық сан; және – - екі беттескен сфералық толқындардың бастапқы фазасы. Қорытынды толқынның амплитудасы:
болғандықтан, онда екі беттескен толқын нәтижесі жүріс айырымы деп аталатын тәуелді .
