Fizică lab BN121

2. Teoria lucrarii 2. 1. Interferenta Fenomenul de interferenta consta in suprapunerea a doua sau mai multe unde coerente.

In optica fenomenul este materializat prin aparitia de franje luminoase ce alterneaza cu franje intunecoase.

Doua unde monocromatice plane cu frecventa unghiulara, cu vectorul de unda k, cu amplitudinile a1 i a2 i cu fazele initiale 1 si 2 sunt coerente daca diferenta de faza se mentine constanta in timp.

Intr-un punct P functia de unda rezultanta prin suprapunerea undelor descrise de (1) este Intensitatea undei rezultante are forma Termenul 2a1a2cos, se numeste termen de interferenta. Trasand graficul I = f (??) se contata ca intensitatea variaza intre valoarea maxima Imax = (a1 + a2) 2 si valoarea minima Imin = (a1 - a2) 2 corespunzatoare franjelor de maxim, respectiv de minim. Ca masura a contrastului franjelor se introduce o marime numita vizibilitate 2. 2. Coeren a temporala Conceptul de coerenta este legat de posibilitatea de a obtine efecte de interferenta. Daca radiatia emisa la un moment dat de o sursa de lumina poate interfera cu radiatia emisa la un moment ulterior, atunci cele doua radiatii sunt coerente in timp.

Intervalul maxim de timp pentru care mai are loc interferenta se numeste timp de coerenta. Interferenta ca rezultat al timpului de coerenta se poate ilustra cu ajutorul interferometrului Michelson (Fig. 1). Acesta, prin intermediul unei oglinzi semitransparente, separa o raza de lumina in doua. Dupa ce strabat drumuri individuale de lungimi diferite, cele doua unde interfera.

Fig. 1 Vizibilitatea franjelor de interferenta scade cu cres terea diferentei de drum. Diferenta maxima de drum pentru care franjele mai sunt inca vizibile se numeste lungime de coerenta l la care corespunde timpul de coerenta -t conform cu relatia Pentru o radiatie cu largimea de banda xx? relatia de incertitudine dintre timp si frecventa conduce la care arata ca monocromaticitate mare (xx mic) inseamna timp de coerenta mare.

Sursele de lumina obtinuite au coerenta temporala mica, adica timp si lungime de coerenta mici.

2. 3. Coerenta spatiala Daca doua raze care provin din puncte diferite ale unei surse interfera, atunci sursa are coerenta spatiala. Intinderea spatiala a coerentei corespunde la distanta maxima intre doua puncte ale sursei pentru care se mai obt ine interferenta. Pentru a masura coerenta spatiala se foloseste un dispozitiv Young ce consta dintr-un paravan cu doua fante, care se pune in dreptul sursei, si un ecran pe care se proiecteaza franjele de interferenta. Marind distanta dintre fante pana la o valoare maxima pentru care mai sunt vizibile franjele de interferenta, se determina intinderea de coerenta spatiala (suprafata pe care faza undei nu se modifica). Sursele de lumina obtinuite au coerenta spatiala slaba, lucru dovedit de faptul ca la o experienta de tip Young distanta dintre fante este limitata la o valoare mica.

2. 4. Dispozitivul ...