物理学における干渉とは、2 つの波が一緒になることです。これは、光波が媒体内を移動するときに、これらの波の光の強度に変化または変動がある現象です.
同じ周波数の 2 つの光波が同じ媒質内を同じ方向に進むと、重ね合わせた後に光の強度が変化します。この現象は光の干渉と呼ばれます。
光の強さはある場所で最大になり、他の場所では最小またはゼロになります。
一貫した情報源
量子物理学では、コヒーレント ソースは主要かつ重要なトピックです。ここでは、このトピックについて議論および調査し、非常によく理解しています。始める前に、「コヒーレント」という用語に慣れる必要があります。
観測可能な干渉にコヒーレント ソースが不可欠なのはなぜですか?
研究室で干渉などの特定の光学現象の影響を観察するには、このコヒーレントな光源が必要です。すべての光波または音波がコヒーレントであるとは限りません。このトピックから、コヒーレント波には一定の位相関係があると結論付けることもできます。新しい強度の光が持続可能な干渉を生成するため、最大値と最小値の位置が時間とともに変化しないようにするために、コヒーレントな光源が必要です。ご存じのように、光は波を発したり、生成したりします。これらの光の波が同じ周波数と波形を持ち、それらの間の位相差が一定である場合。これは、観測可能な干渉の十分条件です。そのため、観測可能な干渉にはコヒーレント ソースが不可欠です。
一貫したソースの例
- レーザー光 – レーザー光によって放射される光は、周波数と位相が同じで、位相差が一定です。それが、それらが首尾一貫した情報源であると言われる理由です。光には光子があり、励起して波を生成します。この波はコヒーレント波と言われています。
- 音波 – 音波からの電気信号は、同じ周波数と位相を持っています。例えば、無線送信機。ご存知のように、無線送信機から発生する音波とその電波は周波数レベルが同じで、位相差も同じです。私たちは音波に精通しているように、音波は空気中に振動を生み出します。縦波です。それらの方向は、動いている波の方向に平行です。
コヒーレント ソースの特徴
- 生成される波には一定の位相差があります。
- 波の周波数はすべて同じです。
- コヒーレント波は一定の位相関係を持っているため、干渉する可能性があります。
- また、波が定常的に干渉できるようにする特性もあります。
- コヒーレント ライトの周波数は、光子ビームの周波数と同じです。
光の干渉
干渉は、エネルギーの保存に基づく現象です。つまり、エネルギーは生成も損失もされません。
この現象は、位相に関連する 2 つの発生源から移動する 2 つの分離された波形の重ね合わせによって発生します。
この場合、すべての明るいフリンジは強度が等しく、強度の昇順になっています。干渉では、フリンジは同じ幅です。
強度の値は、結果の波のいくつかのポイントで最大になり、いくつかの場所で最小になります。これに基づいて、波の干渉は2つの部分に分けられます。
建設的干渉
両方の波が同じ位相で送信され、互いに重なったときに、強度の最大値が得られます。これは建設的干渉と呼ばれます。干渉の場合、強度の値が最大になる点で、それらの点で発生する干渉の現象は建設的干渉と呼ばれます。
破壊的干渉
2 つの波が同じ方向に一緒に移動し、いずれかの点で反対の位相で出会うと、その点での結果の強度は最小またはゼロになります。これを破壊的干渉と呼びます。
これは、破壊的干渉の合成強度の値が最小またはゼロであることを意味します。結果として得られる強度の値が最小またはゼロになる任意の点で、それらの点での干渉は破壊的干渉と呼ばれます。
結論
上記の議論から、同じ周波数、波長、および一定の位相差を持つ光から放出される波は、コヒーレントな光源であると結論付けることができます。すべての光波または音波がコヒーレントであるとは限りません。このトピックから、コヒーレント波には一定の位相関係があると結論付けることもできます。新しい強度の光が持続可能な干渉を生成するため、最大値と最小値の位置が時間とともに変化しないようにするために、コヒーレントな光源が必要です。そして、光波が点光源から発散するとき、波面は球面になります。単一の波または複数の波の間のすべての関係を記述することも必要です.
