Качественное объяснение интерференции цугов

Допустим, два источника периодически излучают цуги одинаковой частоты, длина L_к которых равна двум длинам волн. Считая, что в точку наблюдения волны приходят с одинаковыми амплитудами, рассчитаем зависимость результирующей интенсивности I от разности хода x. Цуги, приходящие в точку наблюдения, результат их суперпозиции при различных разностях хода x, а также график зависимости I (x), полученный методом компьютерного моделирования, представлены на рис. 1.

При разности хода x=0 цуги достигают точки наблюдения одновременно и в фазе, поэтому усиливают друг друга и создают максимум нулевого порядка (k=0). Когда разность хода x равна половине длины волны (k равно 1 или -1), цуги практически полностью гасят друг друга, в результате наблюдается минимум. Нескомпенсированными остаются только две крайние полуволны, поэтому результирующая интенсивность близка, но не равна нулю. Если разность хода x равна длине волны, то перекрывающиеся части цугов усиливают друг друга (k=2) и наблюдается максимум. Однако, так как цуги приходят в точку наблюдения не одновременно, то они перекрываются не полностью, поэтому результирующая интенсивность меньше, чем в центральном максимуме. Если разность хода x равна 1,5 длин волн (k=3), то наблюдается минимум, в котором результирующая интенсивность больше, чем в первом минимуме.

При разности хода x, равной или превышающей длину когерентности L_к, цуги проходят точку наблюдения в неперекрывающиеся интервалы времени, поэтому результирующая интенсивность равна сумме интенсивностей каждой волны по отдельности и интерференция не наблюдается. Таким образом, интерференция наблюдается тогда, когда разность хода x меньше длины когерентности L_к, при этом число минимумов интенсивности равно удвоенному числу длин волн в цуге.