Опыт Юнга

Самый знаменитый опыт, в котором ярко (во всех смыслах) проявилась волновая природа света, поставил уже знакомый нам Т. Юнг. В опыте Юнга имеют место и дифракция, и интерференция света.

Томас Юнг

Поставим опыт

Схема опыта Юнга показана на рисунке 23.4, а. Пучок белого света проходит сначала через одну узкую щель, а затем — через две близко расположенные щели. Если бы свет всегда «подчинялся» только законам геометрической оптики, мы наблюдали бы на экране две белые полосы.

Однако в действительности на экране видна одна белая полоса, по обе стороны которой расположены чередующиеся цветные полосы (рис. 23.4, б).

Схема опыта Юнга

Объяснение этому опыту в рамках волновой теории света даёт схематический рисунок 23.5 для световых волн, соответствующих красному цвету.

Рис. 23.5

• Две щели вследствие дифракции играют роль точечных источников света, испускающих когерентные волны.

• При сложении этих волн возникает интерференционная картина с линиями максимумов и минимумов, очень похожая на интерференционную картину при сложении волн на поверхности воды (см. рис. 22.2).

• В точках экрана, находящихся на линиях максимумов, наблюдаются светлые полосы, а в точках экрана, находящихся на линиях минимумов, — тёмные.

Выясним теперь: почему в опыте Юнга на экране появляются цветные полосы, хотя опыт проводится с белым светом?

Дело в том, что разным цветам соответствуют разные длины волн света. Поэтому единственным общим интерференционным максимумом для волн различной длины является только центральный максимум (нулевого порядка). А поскольку белый свет состоит из всех цветов радуги, мы видим на экране белую полосу в общем центральном интерференционном максимуме.

Продолжение >>>