Інтерференція світла

Інтерференція світла — перерозподіл інтенсивності світла в результаті накладення декількох світлових хвиль. Це явище супроводжується чергуванням в просторі максимумів і мінімумів інтенсивності. Її розподіл називається інтерференційною картиною.

Вперше явище інтерференції було незалежно виявлено Робертом Бойлем (1627—1691) і Робертом Гуком (1635—1703). Вони спостерігали виникнення різнобарвного забарвлення тонких плівок (інтерференційних смуг), подібних масляним або бензиновим плямам на поверхні води.

У 1801 році Томас Юнг (1773-1829 рр..), ввівши «Принцип суперпозиції», першим пояснив явище інтерференції світла, ввів термін «інтерференція» (1803) і пояснив «квітчастість» тонких плівок. Він також виконав перший демонстраційний експеримент зі спостереження інтерференції світла, отримавши інтерференцію від двох щілинних джерел світла (1802); пізніше цей дослід Юнга став класичним.

Світлу різних кольорів відповідає різні інтервали довжин хвиль

Мильні плівки

Вода швидко випаровується або стікає вниз під дією сили тяжіння. Товщина плівки змінюється, а разом з нею міняються видимі на поверхні бульбашки колір.

Химерні кольорові малюнки на крилах деяких метеликів і жуків - все це прояв інтерференції світла.

Застосування інтерференції

• Інтерференція світла має саме широке застосування для вимірювання довжини хвилі випромінювання, дослідження тонкої структури спектральної лінії, визначення щільності, показників заломлення і дисперсійних властивостей речовин, для вимірювання кутів, лінійних розмірів деталей в довжині світової хвилі, для контролю якості оптичних систем і багато чого іншого. 

Інтерферометри - прилади, що дозволяють оцінити якість обробки поверхні з точністю до 10-8м по викривленню інтерференційних смуг.

Інтерферометр Майкельсона - двопроменевий інтерферометр, винайдений Альбертом Майкельсоном. Даний прилад дозволив вперше виміряти довжину хвилі світла. У досвіді Майкельсона інтерферометр був використаний Майкельсоном для перевірки гіпотези про світлоносний ефір. Пристрій використовується і сьогодні в астрономічних, фізичних дослідженнях, а також у вимірювальній техніці.

Російський фізик В. П. Лінник (1889-1984) використовував принцип дії інтерферометра Майкельсона для створення мікроінтерферометра (комбінація інтерферометра і мікроскопа), що служить для контролю чистоти обробки поверхні.

Явище інтерференції застосовується також для поліпшення якості оптичних приладів і отримання високовідбивних покриттів. Так як сучасні об'єктиви містять велику кількість лінз, то число відображень у них велике, а тому великі і втрати світлового потоку. Таким чином, інтенсивність минулого світла послаблюється і світлосила оптичного приладу зменшується.

Інтерференція поляризованих променів широко використовують у крісталлооптиці для визначення структури та орієнтації осей кристала, в мінералогії для визначення мінералів і гірських порід, для виявлення та дослідження напружень і деформацій у твердих тілах, для створення особливо вузькосмугових світлофільтрів та ін.

Явище інтерференції хвиль, розсіяних від деякого об'єкта (або пройшли через нього) з «опорною» хвилею, лежить в основі голографії.

За інтерференційною картиною можна виявляти і вимірювати неоднорідності середовища (в т.ч. фазові), в якій поширюються хвилі, або відхилення форми поверхні від заданої.