1.3. Классические методы получения когерентных волн в оптике

Условия когерентности в сочетании с беспорядочным, несогласованным, прерывистым характером излучения приводят к тому, что два независимых источника никогда не могут дать картины интерференции, т.е.

Согласно схеме Френеля (см. рис. 1.5) оба луча, встречающиеся в точке D, всегда имеют одну и ту же частоту и начальную фазу, поскольку они произошли от одного и того же луча. Прерывный характер излучения не нарушает когерентности этих лучей: смена начальной фазы при смене одного акта излучения на другой означает одновременную смену фазы обеих интерферирующих волн.

Точечный источник может иметь протяжённость порядка длины волны, так как в указанной области атомы светятся согласованно, т.е. излучение имеет одну и ту же начальную фазу. Для его практического осуществления любой источник света закрывают темным непрозрачным экраном с узким отверстием либо щелью. Поскольку экран расположен на некотором расстоянии от источника, через него могут пройти лучи, вышедшие практически из одной точки светящегося тела, т.к. щель которую называют входной, «вырежет» на светящемся теле область практически когерентных, согласованно светящихся атомов (рис. 1.6.).

Заметим попутно, что если светящимся телом будет спираль лампочки накаливания, щель должна быть расположена не вдоль неё, а поперёк. Расстояние l должно быть много больше ширины щели, иначе в щель будет попадать свет от многих точек светящегося тела, то есть от многих точечных источников.

Выше шла речь о создании точечного источника света для наблюдения интерференции в специально поставленных опытах, в частности, в опыте Юнга, о котором речь пойдет ниже. Интерференцию можно наблюдать и в естественных условиях. Но в любом случае один луч должен быть разделён на два, которые затем наложатся друг на друга. Схема Френеля, показанная на рис. 1.5, обязательна для наблюдения интерференции. Исключение составляет свет, идущий от лазеров, которые иначе называют когерентными источниками света, но это уже не классический способ создания когерентности (лазеры называют также квантовыми генераторами).