Законы Френеля – Араго - Fresnel–Arago laws

В законах Френеля Арьих три закона , которые обобщают некоторые из наиболее важных свойств интерференции между светом различных состояний поляризации . Огюстен-Жан Френель и Франсуа Араго открыли законы, носящие их имя.

Законы следующие:

  1. Два ортогональных , когерентные линейно поляризованные волны не могут помешать.
  2. Две параллельные когерентные линейно поляризованные волны будут интерферировать так же, как естественный свет .
  3. Два составляющих ортогональных линейно поляризованных состояния естественного света не могут мешать формированию легко наблюдаемой интерференционной картины, даже если повернуты для совмещения (потому что они некогерентны).

Это можно понять более ясно, рассматривая две волны, заданные формой и , где жирный шрифт указывает, что релевантная величина является вектором , мешающим. Мы знаем, что интенсивность света равна квадрату электрического поля (на самом деле, где угловые скобки обозначают среднее значение по времени), поэтому мы просто складываем поля перед их возведением в квадрат. Обширная алгебра дает интерференционный член в интенсивности результирующей волны, а именно:, где представляет собой разность фаз, возникающую из комбинированной длины пути и начальной разности фазовых углов.

Теперь видно, что if перпендикулярно (как в случае первого закона Френеля-Араго), и интерференции нет. С другой стороны, если он параллелен (как в случае второго закона Френеля-Араго), интерференционный член приводит к изменению интенсивности света, соответствующему . Наконец, если естественный свет разлагаются на ортогональные линейные поляризации (как и в третьем законе Френель Арьего), эти состояния являются некогерентными, а это означает , что разность фаз будет колебаться так быстро и случайно , что после усреднения по времени у нас есть , так что снова и интерференции нет (даже если она повернута параллельно ).


Ссылки

  1. ^ Мир физики; http://scienceworld.wolfram.com/physics/Fresnel-AragoLaws.html
  2. ^ Оптика, Hecht, 4-е издание, стр. 386-7