WHYCOLOR Дезінтеграція дезінформації

1. Навіщо збирати дурниці?

-1. Про просвітлену оптику

На цій фотографії окуляри з лінзами, які англійською називають Coated glass, або по-нашому, скла з покриттям, що просвітлює. Світло падає праворуч, із трьох вікон під кутом приблизно 120 градусів. Частина денного світла відбивається від покриття скла назад у вигляді фіолетових "каустиків", частина, що залишилася, проходить крізь скла, втративши синю частину спектра. Перед нами оптичний кольоровий фільтр для відображення. Дивлячись через окуляри, видно жовтим.

інтерференція - принцип просвітлення оптики?

Посилання на затвердження

Беремо монохроматичний промінь, спрямовуємо його на лінзу, заміряємо потік.

світла. Потім додаємо фільтр на шляху променя та отримуємо більший потік?

Яким фізичним принципом це можна пояснити?

> Копай у бік інтерференції :)

Питання, яке я поставив, зізнаюся, було провокаційним. Справа в тому, що для задуманого мною ходу бесіди необхідно було відкинути деякі домисли, щоб вийти до правильного розуміння. Таким домислом є твердження, що "просвітлення" оптики, що полягає у покритті поверхні скла діелектриком, товщиною, порівнянною з довжиною хвилі, пояснюється інтерференцією. Я помилився. Просунутися далі по ходу бесіди вже не вдалося - я неправильно оцінив силу фанатичності релігійних вірувань і недооцінив пильність модератора щодо збереження моральної чистоти учасників обговорення, який наклав вето на розмову, що ледь почалася.

-1.1 Зони Френеля

У всіх підручниках фізики та оптики є прийом розгляду, який спрощує проведення розрахунків чи пояснень. Картинна площина зображення (сцени) представляється набором крапок, що світяться.розглядається одна єдина. У цьому використовують малюнок, у якому пучок світла представлений єдиним променем.

Між точковим джерелом світла A та екраном C знаходиться непрозорий екран B з маленьким круглим отвором. Чи залежить освітленість у точці O від радіусу отвору в екрані B?

ТАК, і досвід підтверджує це. Починаючи з найменшого можливого отвору, зі збільшенням радіусу освітленість у точці O спочатку збільшується, потім поступово зменшується до нуля, потім знову збільшується і т.д., з поступовим згасанням амплітуди коливань. Френель доповнив принцип Гюйгенса (кожна точка фронту світлової хвилі сама є джерелом вторинних хвиль) постулатом про інтерференцію вторинних хвиль. Вийшов новий принцип. Опустимо пояснення, його можна легко знайти у підручниках. Сутність у тому, що Френель запропонував розбивати хвильовий фронт на зони, які тепер називають зонами Френеля. Якщо ми використовуємо в отворі в якому укладається N зон Френеля, платівку, на якій у місці розташування всіх парних зон нанесені непрозорі концентричні кільця, то точку O будуть приходити коливання тільки від непарних зон, що приходять в одній і тій же фазі. Освітленість у точці O значно зростає, при тому, що половина отвору закрита непрозорими кільцями. Чи підтверджує це досвід? ТАК.

-1.2 Пояснення інтерференції від двох точкових джерел

Розглянемо точку O, в яку приходять два когерентні коливання від джерел A1 і A2. Довжина шляху до точки O дорівнює: . Зросте освітленість у точці O? ТАК. Це підтверджується досвідом.

З малюнка видно, що коливання, що надходять точку O, мають однакову фазу. У припущенні про лінійність фізичного світу у фізиці запроваджено загальний принцип: суперпозиція сил. Зміщеннятого, що коливається, від інших променів, буде посилено чи ослаблено відповідно до цього принципу.

-1.3 Умови виникнення інтерференції.

Інтерференція - спостереження, що підтверджує справедливість принципу суперпозиції. Принцип суперпозиції говорить про те, що всі сили, які діють щось, складаються. Якщо коливається невеликий обсяг води, то амплітуда його коливань вздовж обраної осі складеться з амплітуди всіх коливань води і всіх сил, що діють по цій осі, що прийшли в цю точку. Якщо коливається математичне поняття " крапка " , то амплітуда коливання складеться з усіх чинних цього математичне поняття коливань-функцій. Відповідно до сучасних поглядів, світло - електромагнітне коливання, що поширюється без середовища, в порожнечі, отже, ніщо матеріальне не коливається, і отже, коливається тільки уявна математична "точка". Сукупність всіх математичних точок, які можуть брати участь у коливанні, і, у поширенні фронту цього коливання, є математичне поняття " полі " . Ці математичні поля бувають різними: гравітаційними, потенційними, електромагнітними, абстрактно силовими, геометричними та ін.

Ми принципово не можемо спостерігати зміну коливання математичного об'єкта "електромагнітне поле" в одній точці, зумовлене хвильовою природою цього поля. Принцип для такої неспостережності полягає не в тому, що ми не можемо спостерігати уявний математичний об'єкт (це філософське питання, ми ж залишаємося в рамках фізики), але полягає в тому, що побудувати прилад із тактовою частою, вищою за тактову частоту в грі під назвою " наш Всесвіт "неможливо, - ми обмежені швидкістю світла, тобто. інтервалом часу 10E-15 сек. Відповідно, ми не можемоспостерігати таку швидку зміну амплітуди поля у точці.

Інтерференцію, як спостереження, можна зафіксувати лише за умови відповідності наших інструментів мінімальної вимірюваної величини. Наприклад, наше око здатне розрізняти зміну освітленості, якщо інтервал часу зміни не коротший за 1/10 сек. Тому все, що ми можемо спостерігати безпосередньо, це биття двох близьких за частотою і амплітудою коливань, на інтервалі часу спостереження яких частота кожного коливання досить стабільна, щоб не вивести частоту биття за межі вимірювального приладу (наприклад, очі). Два коливання, що мають однакову частоту та постійний зсув фаз, прийнято називати когерентними.

Отже, для спостереження інтерференції, необхідні дві умови: перша, принципова: лінійний фізичний світ, отже, суперпозиція сил. Друге, непринципове: наявність двох і більше когерентних коливань, що дають биття із частотою, доступною для спостереження. Повинна бути дотримана і просторова когерентність, про неї нижче.

-1.4 Методика спостереження інтерференції.

У досвіді Френеля, незважаючи на простоту, отримати результат можна, тільки заздалегідь знаючи, де його шукати. Описаний ефект виявляється, якщо:

• діаметр точки A, що світиться, і діаметр отвору в непрозорому екрані B становить не більше 0.3мм,
• відстані між джерелом A та екраном B, екраном B та екраном C становлять по кілька метрів,
• Зміна освітленості в точці O необхідно заміряти на площі не більше 0.05 мм 2 .

Досвід із натягнутою струною.Два імпульси протилежної полярності та рівної амплітуди, що рухаються назустріч один одному по натягнутій струні [1].

Поодинокий імпульс побіжить назустрічімпульсу протилежної полярності, потім, відповідно до принципу суперпозиції, в області інтерференції, вони компенсують один одного, потім "пройдуть один через одного" і продовжуватимуть рухатися кожен у своєму напрямку. Якщо періодично збуджувати імпульси на кінцях струни, то на струні виникнуть стоячі хвилі.

Досвід Юнга[2]. Томас Юнг засумнівався в корпускулярній теорії Ньютона, тому він шукав підтвердження того, що світло даватиме інтерференційну картину, аналогічну картині хвиль на поверхні води.

З корпускулярної теорії випливало, що на екрані має бути видно проекцію лише двох щілин. Мабуть, Юнг дуже хотів побачити цю картину. Йому довелося в методиці експерименту точно дотримуватися своєї хвильової теорії. Неможливо побачити інтерференційну картину просто помістивши лампу розжарювання за екраном з двома щілинами. Не можна її побачити, навіть якщо використовувати монохроматор після лампи. Причина цього в тому, що джерело світла для цього експерименту у вигляді невеликої, довжиною 2-3мм, нитки розжарення, просто величезний, його треба вважати протяжним джерелом, кожна точка якого випромінює. Отже, кожна точка дасть свою інтерференційну картину, яка виявиться зрушеною щодо інших. На екрані ми отримаємо приблизно рівномірно освітлений майданчик. Промені, що випромінюються таким протяжним джерелом, просторово некогерентні. Єдина і необхідна умова виявилася точно такою, як у досвіді Френеля. Відстань між щілинами вибрано в частині міліметра, відстань від щілин до екрана за кілька метрів. Юнг помістив за джерелом світла перед екраном з щілинами кілька непрозорих діафрагмуючих екранів з невеликими отворами, останній отвір з малим діаметром при цьому був майжеточкове джерело світла. Закриття кожної із щілини призводило до зникнення інтерференційної картини. Використання лазера сьогодні спрощує схему досвіду, тому що лазер випромінює не тільки майже ідеальне монохроматичне світло (тимчасова когерентність), але й тому, що промені в пучку світла майже ідеально просторово когерентні.

Хвилі на поверхні води.Хвилі поверхні води спостерігають у прозорій кюветі. Під кюветою розташовують поверхню, що світиться, над кюветою - напівпрозорий екран або фотопластинку. На малюнку праворуч показано схему і фотографію картини інтерференції від двох жорстко пов'язаних штифтів.

-1.5 Умови виникнення та спостереження інтерференції в тонких плівках.

Умови будуть ті самі: а) діючий загальний принцип фізичного світу - суперпозиція сил (полів). б) наявність щонайменше двох джерел. в) їх часая і просторова когерентність. Для спостереження умова г) реєстрація картини щільності променів.

Розглянемо уважніше пункт (г).

Повернемося до експерименту Френеля. Чи можна назвати точку картиною? У досвіді виходить твердо встановлений експериментальний факт: освітленість у точці O значно зростає після того, як половина площі отвору закрита непрозорими кільцями. Зростання освітленості означає зростання енергії світла, доставленого до цієї точки. Перпетуум мобільний? Але водночас зменшується освітленість навколо точки O, точка стає з контрастними краями, тобто. платівка із зонами Френеля діє як збірна лінза (коліматор). Основні фізичні принципи оминути не вдалося: повна енергія світлового потоку, що пройшов крізь отвір, закритого платівкою, дорівнює половині енергії, що проходить без цієї платівки. Все залишається насвоїх місцях, у звичайному фотоапараті прикриття отвору діафрагми теж призводить до зменшення освітленості у фотошару при одночасному зростанні різкості зображення. Перпетуум мобіле не вийшов.

У досвіді Т.Юнга будь-яка модифікація призводить лише до зсуву інтерференційної картини, повна світлова енергія, що пройшла за екран, залишається тією ж, незалежно від того, який фазовий зсув мають хвилі від двох щілин, чи дотримана умова тимчасової когерентності, чи точка освітлена чи щілина протяжним джерелом. Принцип суперпозиції спростувати не вдалося: все, що пройшло від двох щілин незалежно від нашої здатності спостерігати або не спостерігати картину інтерференції, є сумою їх дії на точки картини.

Досвід із натягнутою струною говорить про справедливість виконання того ж принципу: хвилі в протифазі не помічають один одного, незалежно від того, у фазі вони зустрічаються чи протифазі. Хвилі на поверхні води утворюють лінії повного згасання та лінії подвійної амплітуди, одна одній вони зовсім не заважають і безперешкодно досягають стінок кювети.

-1.6 Цитати, . або проти чого я заперечую.

«Якщо вони проінтерферують до нуля (взаємного знищення), то скільки буде відбитого світла? Нуль і буде.» [Олексій Тутубалін]

“. хвиля, відбита від передньої поверхні покриття та від поверхні наступного шару, мають протилежні фази. Отже, гасять одне одного. Кількість відбитого світла зменшується». «Дві хвилі однакової частоти та інтенсивності, що мають протилежну фазу при додаванні дають нуль. Закон природи." [Артур Зінатуллін]

«Якщо дві хвилі в протифазі зустрічаються - то вони гасяться. А якщо в однаковій фазі - подвоюються. ІМХО, з подвоєних хвиль кількість світла і збільшується. » [АнатолійСавкун]

«Принцип дії покриття, що просвітлює, заснований на інтерференційних ефектах падаючого і відбитого світла в прозорій плівці товщиною 1/4 довжини хвилі, що має коефіцієнт заломлення світла нижче, ніж у скла.» [www.photoweb.ru]

визначення з БСЕ (за словами Тутубаліна): ==== Просвітлення Оптики - результат інтерференції світла, що відбивається від передніх і задніх меж просвітлюючих плівок; вона призводить до взаємного "гасіння" відбитих світлових хвиль і, отже, до посилення інтенсивності світла, що проходить ====

Очевидно, що нанесений на скло шар діелектрика оптичної товщини. при n

надійшла пропозиція обговорити цю статтю тут:

---