Техника - молодёжи 1954-01, страница 16

В концертных залах иногда наблюдается «странное» явление. С ^более близких к сцене мест слышно хуже, чем с мест отдаленных,—-наблюдается как бы провал слышимости. Одновременно с провалами слышимости в зале имеются места и с усиленной слышимостью. Это явление объясняется столкновением звуковых волн, Расходясь от источника звука, звуковые волны идут по всем направлениям. На каком-то участке наткнувшись на препятствие, они отражаются. В зрительном зале встречаются волны, прошедшие различные пути: одни шли прямо от сцены, а другие, отраженные, проделали более длинный путь. Если при этом произошло отставание второй волны от первой немного меньше чем на полволны, то суммарный звук окажется сильно ослабленным: одна волна ослабила другую. В тех местах зала, где отставание отраженной волны от прямокдущей равно целой волне, произойдет сложение воли и, следовательно, звук усилится.

Взаимное усиление или ослабление волн при их столкновение — явление интерференции — свойственно всем волновым процессам. Интерференцию можно наблюдать в волнах, расходящихся по воде, в звуковых, световых, в радиоволнах. Интерференция возникает не всегда. Для ее образования необходимо соблюдение двух условий: суммирующиеся волны должны быть одинаковой длины и отставание одной волны от другой для данного места пространства должно быть одинаковым: как говорят, разность фаз должна быть постоянной.

Инженер М. СТЕРЛИГОВА

ОБЪЯСНЕНИЕ К 4-й СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ

1. Схематическое изображение расщепления светового луча на поверхности прозрачного клина (или пленки). Две части луча сходятся и интерферируют.

2. Разноцветная раскраска мыльных пузырей получается благодаря интерференции световых лучей.

3. Тонкая пленка масла или бензина на поверхности воды окрашивается в радужные цвета.

4. Фотоаппарат с просветленной оптикой.

5. Интерференционные кольца, наблюдаемые при на* ложении слабовыпуклой линзы на плоскую пластинку.

6. Микроинтерферометр— оптический прибор, позволяющий определять степень чистоты полировки металла (6-а).

С помощью интерференции можно обнаруживать дефекты стеклянных изделий — продольные (<м5) и угловые (6-в) свили, то-есть пороки стекла.

ти совпадающих поверхностей, но при потере половины волны на одной из них. Поэтому место на мыльном пузыре с очень тонкой стенкой не отражает никаких лучей и кажется черным.

Теперь это явление используется для устранения бликов на поверхности стекла. Поверхность стекла покрывается составом, создающим пленку, оптические свойства которой подобраны так, чтобы лучи, отражающиеся от нее и от ее границы со стеклом, интерферируя, взаимно ослаблялись. Чем меньше лучей отразится от поверхности линзы, тем больше их пройдет сквозь линзу в оптический прибор. В этом заключается принцип «просветления» оптики.

Интерференцию света можно наблюдать часто.

Яркая радужная окраска мыльного пузыря создана интерференцией световых волн. Луч света, падая на любое место поверхности мыльной пленки, расщепляется: одна часть его отражается от поверхности пленки, а другая проходит в глубь пленки и, отражаясь, в свою очередь, от внутренней ее стенки, снова выходит наружу. На сетчатке нашего глаза происходит взаимное усиление или взаимное ослабление двух частей луча, пришедших -с некоторой разностью фаз, — возникает интерференция.

Дневной свет неоднороден: он состоит из красных, желтых, зеленых и других лучей, отличающихся друг от друга длиной волны. Эти лучи по-разному преломляются в мыльной пленке. Поэтому с любого места ее поверхности в глаз идут лучи всех цветов с неодинаковыми разностями фаз. На сетчатке глаза происходит взаимное усиление лучей одного цвета и частичное или полное ослабление лучей другого цвета. Поэтому мы видим мыльный пузырь окрашенным в разные цвета.

Раздувая наш мыльный пузырь все больше и больше, мы вдруг заметим, что его радужная раскраска в одном месте исчезнет. Появившееся темное пятно все более увеличивается, и затем пузырь лопается. Он лопнул потому, что мыльная пленка стала слишком тонкой. По этой же причине она стала темной.

Физики установили, что если волна отражается от более плотной среды, то она «теряет полволны». Для световой волны мыльная пленка является средой более плотной, чем воздух. Та часть луча, которая отражается от нее, теряет полволны. Прошедшая внутрь часть луча отразится от границы — мыльная пленка — воздух — без потери полволны. Если пленка делается очень тонкой, значительно меньше, чем половина световой волны, то вышедший из такой пленки луч и отраженный от нее в результате интерференции погасят друг друга, так как получается отражение от поч-

Выйдя из пластинки, луни опять соединяются вместе. И если их колебания совладают по фазе, то происходит усиление света в данной точке. Если же колебания не совпадают из-за так называемой разности хода на нечетное число полуволн, колебания гасят друг друга, и на экране получается темное пятно или полоса.

А так ли важно «просветлять» оптику? Оказывается, что очень важно. Например, в призматическом бинокле на отражение от поверхностей стекла, граничащих с воздухом, терялось до половины яркости светового пучка.

В последнее время стали изготовляться интерференционные светофильтры. Такой светофильтр представляет собой две посеребренные с одной стороны стеклянные пластинки, сложенные вместе посеребренными сторонами с прослойкой прозрачного вещества между ними. Если этот светофильтр находится в пучке лучей белого света, то через него проходит только узкий спектральный участок — остальная часть спектра гасится благодаря интерференции. Новые светофильтры обладают существенными преимуществами: пропускаемая часть спектра, проходя, почти не ослабляется.

Интерференцию света можно наблюдать не только на тонких пленках. Если пучок света падает на узкий стеклянный клин, то и здесь наблюдается интерференция: часть луча отражается от стекла сразу, а другая, пройдя внутрь, отразится от внутренней поверхности и, выходя за пределы стекла, бу

Наверху показан принцип образования интерференционных полос в клиновидной пластинке. Внизу — то же самое в плоскопараллельной пластинке. Здесь воссоединению разделенных лучей помогает хрусталик нагисго глаза или объектив фотоаппарата.