Волновая оптика: когда работает интерференция, а когда дифракция

Интерференция и дифракция описываются одной идеей: волны складываются с учётом разности хода, и результат зависит от того, сколько длин волн в этой разности укладывается. Различие между ними скорее историческое — в интерференции складывают волны от нескольких дискретных источников, в дифракции от непрерывного фронта.

Отсюда универсальные условия: максимум там, где разность хода равна целому числу длин волн, минимум — где нечётному числу полуволн. Всё остальное в задаче сводится к тому, чтобы правильно вычислить разность хода.

Что учитывают при её вычислении:

• геометрическую разность путей — основной вклад;
• показатель преломления среды: в веществе длина волны короче, поэтому считают оптическую разность хода;
• потерю полуволны при отражении от оптически более плотной среды — без неё кольца Ньютона получаются «наоборот», со светлым пятном в центре.

Устойчивая картина возможна только для когерентных волн, то есть волн с постоянной во времени разностью фаз. Два независимых источника света некогерентны, поэтому в опытах свет от одного источника делят — щелями, бипризмой, тонкой плёнкой.

Дифракционная решётка — предельный случай многолучевой интерференции: чем больше штрихов, тем уже и ярче главные максимумы. Именно поэтому решётка, в отличие от двух щелей, годится как спектральный прибор.