Что такое интерференция
Интерференция — сложение двух или более волн, приводящее к их усилению в одних точках и ослаблению (или гашению) в других. Именно интерференция доказывает волновую природу света. Если свет был бы только потоком частиц (как думал Ньютон), сложение двух световых пучков давало бы только более яркое освещение — но никогда не тёмные полосы.
Условия усиления и гашения
Для интерференции нужны когерентные источники — волны с постоянной разностью фаз. Обычные лампочки некогерентны (каждый атом излучает независимо). Лазер — когерентный источник.
Если разность хода двух волн равна целому числу длин волн (Δ = mλ), волны складываются в фазе — максимум (яркая полоса). Если разность хода — нечётному числу полуволн (Δ = (2m+1)λ/2), волны гасят друг друга — минимум (тёмная полоса).
Опыт Юнга
Томас Юнг в 1801 году провёл ключевой эксперимент: свет от одного источника проходил через два узких щели и попадал на экран. Вместо двух ярких полос — система чередующихся светлых и тёмных полос. Это было прямым доказательством волновой природы света и опровержением корпускулярной теории Ньютона.
Интерференция в природе и технике
Радужная плёнка на луже, переливы перьев колибри, цвета мыльных пузырей — всё это интерференция тонких плёнок: волны, отражённые от передней и задней поверхности, накладываются. Разная толщина плёнки — разные длины волн усиливаются — разные цвета.
В технике: просветление оптики (тонкое покрытие линзы гасит отражение), интерферометры для сверхточных измерений (детектор гравитационных волн LIGO измеряет смещения на 10⁻¹⁸ м), голография.