«ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ВОЛН»

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ВОЛН - явление, наблюдающееся при одновременном распространении в пространстве нескольких волн и состоящее в стационарном (или медленно изменяющемся) пространственном распределении амплитуды и фазы результирующей волны. Интерференция волн возможна, если разность фаз волн постоянна во времени, т. е. волны когерентны (см. Когерентность). Интерференция волн возникает для волн любой природы и частоты.

wave interference

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ВОЛН

(от лат. inter — взаимно, между собой и ferio— ударяю, поражаю), сложение в пр-ве двух (или нескольких) волн, при к-ром в разных его точках получается усиление или ослабление амплитуды результирующей волны. Интерференция характерна для волн любой природы; волн на поверхности жидкости, упругих (напр., звуковых), эл.-магн. (напр., радиоволн или световых).

При И. в. результирующее колебание в каждой точке представляет собой геом. сумму колебаний, соответствующих каждой из складывающихся волн. Этот т. н. суперпозиции принцип соблюдается обычно с большой точностью и нарушается только при распространении волн в к.-л. среде, если амплитуда (интенсивность) волн очень велика (см. НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА, НЕЛИНЕЙНАЯ АКУСТИКА). И. в. возможна, если они когерентны (см. КОГЕРЕНТНОСТЬ).

Простейший случай И. в.— сложение двух гармонических волн одинаковой частоты при совпадении направления (поляризации) колебаний в складывающихся волнах. В этом случае амплитуда А результирующей волны в к.-л. точке пр-ва равна:

A =?(A21+A22+2A1A2cosj),

где А1 и А2— амплитуды складывающихся волн, а j — разность фаз между ними в рассматриваемой точке.

Если волны когерентны, то разность фаз j остаётся неизменной в данной точке, но может изменяться от точки к точке и в пространстве получается нек-рое распределение амплитуд результирующей волны с чередующимися максимумами и минимумами. Если амплитуды складывающихся волн одинаковы: A1=A2, то макс. амплитуда равна удвоенной амплитуде каждой волны, а минимальная равна нулю. Геом. места равной разности фаз, в частности соответствующей максимумам или минимумам, представляют собой поверхности, зависящие от св-в и расположения источников, излучающих складывающиеся волны. Напр., в случае двух точечных источников, излучающих сферич. волны, эти поверхности — гиперболоиды вращения.

Другой важный случай И. в.— сложение двух плоских волн одинаковой частоты, распространяющихся в противоположных направлениях (напр., прямой и отражённой), приводящее к образованию стоячих волн.

При И, в. происходит также перераспределение потока энергии волны в пр-ве. Характерное для И. в. распределение амплитуд с чередующимися максимумами и минимумами остаётся неподвижным в пр-ве (или перемещается столь медленно, что за время, необходимое для наблюдений, максимумы и минимумы не успевают сместиться на величину, сравнимую с расстоянием между ними), и его можно наблюдать только в случае, если волны когерентны. Если волны не когерентны, то разность фаз j быстро и беспорядочно изменяется, принимая все возможные значения, так что cos j=0. В этом случае ср. значение амплитуды результирующей волны оказывается одинаковым в разл. точках, максимумы и минимумы размываются и интерференц. картина исчезает. Ср. квадрат результирующей амплитуды при этом равен сумме ср. квадратов амплитуд складывающихся волн, т. е. при сложении волн происходит сложение потоков энергии или интенсивностей.

Явление И. в. используется, напр., для создания в радиотехнике и акустике сложных антенн, в к-рых нужные св-ва направленности получают за счёт И. в. от различных «элементарных» излучателей. Особенно большое значение И. в. имеет в оптике (см. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА). И. в. лежит в основе оптич. и акустич. голографии. Поскольку между длиной волны, разностью хода интерферирующих лучей и расположением максимумов и минимумов существует вполне определ. связь, можно, зная разности хода интерферирующих волн, по расположению максимумов и минимумов определить длину волны, и наоборот, зная длину волны, по расположению максимумов и минимумов определять разность хода лучей, т. е. измерять расстояния. И. в. используется в оптич. интерферометрах, радиоинтерферометрах, интерференц. радиодальномерах и т. д.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ВОЛН, явление, при котором две волны одинаковой длины и в общем случае имеющие один источник, распространяясь не в одном направлении, взаимодействуют в некоторой точке. Когда ФАЗЫ этих волн связаны постоянным отношением - т. е. если их колебания совпадают или отличаются на постоянную величину, тогда волны будут накладываться друг на друга. Если максимум совпадает с максимумом, а минимум с минимумом, две волны усиливают друг друга, и амплитуда колебаний удваивается; если совпадают максимум и минимум, две волны гасят друг друга, образуя нулевую амплитуду. Два луча света, направленные на экран, создают на нем в зоне пересечения интерференционный рисунок из светлых и темных полос или колец.

интерфере́нция волн

сложение в пространстве двух (или нескольких) волн, в результате чего происходит ослабление или усиление амплитуды результирующей волны. Интерференция волн возникает при наличии когерентности (определённой корреляции фаз) налагающихся волн. Интерференция характерна для волн любой природы и частоты.

* * *

ИНТЕРФЕРЕ́НЦИЯ ВОЛН, явление, наблюдающееся при одновременном распространении в пространстве нескольких волн и состоящее в стационарном (или медленно изменяющемся) пространственном распределении амплитуды и фазы результирующей волны. Интерференция волн возможна, если разность фаз волн постоянна во времени, т. е. волны когерентны (см. Когерентность(см. КОГЕРЕНТНОСТЬ)). Интерференция волн возникает для волн любой природы и частоты.

- явление, возникающее при наложении двух или неск. волн и состоящее в устойчивом во времени их взаимном усилении в одних точках пространства и ослаблении в др. в зависимости от соотношения между фазами этих волн (см. рис.). Интерферировать могут только когерентные волны, т. е. волны, разность фаз к-рых в рассматриваемой точке не зависит от времени. Для осуществления И. поперечных волн (напр., электромагнитных волн или упругих волн в твёрдых телах), помимо когерентности волн, необходимо, чтобы им соответствовали колебания, совершающиеся вдоль одного или близких направлений. При И. двух волн интерФеренц, максимумы находятся в тех точках, в к-рых колебания, соответствующие обеим волнам, совершаются с разностью фаз, равной 0 или кратной 2ПИ, интерференц. минимумы - в точках, в к-рых разность фаз колебаний равна нечётному числу Я. Расстояние между интерференц. максимумами и минимумами зависит от длины волны. Частный случай И. волн - стоячие волны. И. волн находит широкое практич. применение (см. Интерферометр, Радиоинтерферометр).

Интерференция волн на поверхности воды

interferenza di onde

інтерфере́нція хвиль

інтерфере́нція хвиль

сложение в про странстве двух (или неск.) волн, в результате чего происходит ослабление или усиление амплитуды результирующей волны. И. в. возникает при наличии когерентности (определ. корреляции фаз) налагающихся волн. Интерференция характерна для волн любой природы и частоты.

Интерференция волн на поверхности воды, возбуждаемых в двух точках.