18. Интерференция в тонких пленках. Применение интерференции.

При падении световой волны на тонкую пленку происходит отражение от обеих поверхностей пластинки. В результате возникают две световые волны, которые при известных условиях могут интерферировать.

∆=2OC*h – OM OC=

∆= -2dsini*tgβ;

∆= = =2dncosβ (разность хода)

Cosβ= = =

∆=2d + - интерференция в отображенном свете

∆=2d +0 - интерференция в проходящем свете

∆=2k - красный цвет, максимум

Применения интерференции:

· По интерференционной картине можно выявлять и измерять неоднородности среды, в которой распространяются волны, или отклонения формы поверхности от заданной.

· Явление интерференции волн, рассеянных от некоторого объекта (или прошедших через него) с «опорной» волной, лежит в основе голографии

· Интерференционные волны от отдельных «элементарных» излучателей используются при создании сложных излучающих систем (антенн) для электромагнитных и акустических волн.

· Просветление оптики и получение высокопрозрачных покрытий и селективных оптических фильтров.

Для определения спектра интерферирующих волн, те в интерференционной спектроскопии.

19. Дифракция. Принцип Гюйгенса – Френеля. Дифракция на одной щели.

Дифракцией называется совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями и связанных с отклонениями от законов геометрической оптики. Дифракция, в частности, приводит к огибанию световыми волнами препятствий и проникновению света в область геометрической тени.

Учет амплитуд и фаз вторичных волн позволяет найти амплитуду результирующей волны в любой точке пространства. Этот принцип носит название принципа Гюйгенса - Френеля.

Принцип Г-Ф: Каждый элемент волнового фронта можно рассматривать как центр вторичного возмущения, порождающего вторичные сферические волны, а результирующее световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн.

П усть на бесконечно длинную щель падает плоская световая волна. Поместим за щелью собирающую линзу, а в фокальной плоскости линзы – экран. Рассмотрим дифракцию на плоской щели.

E₀-амплитуда волны проходящая через щель.

единицу длины щели

элемента dx

dE= sinω(t- ) ∆=xsin

dE= sinω(t- )dx Результирубщее колебание:

E= )= (t- )=

= Выпишем амплитуду:

A=

A=

, =πk, sinφ=

λ=cT= = ω=

sinφ=

20. Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей. Применение дифракции.

Дифракционная решётка - оптический прибор, предназначенный для анализа спектрального состава оптического излучения. Дифракционная решётка состоит из тысяч узких и близко расположенных щелей. Из-за интерференции интенсивность света прошедшего через дифракционную решётку различна в различных направлениях. Имеются выделенные направления в которых световые волны от различных щелей решётки складываются в фазе, многократно усиливая друг друга. При освещении решётки монохроматическим светом на её выходе наблюдаются узкие лучи с большой интенсивностью. Так как направления на интерференционные максимумы зависят от длины волны, белый свет , прошедший через дифракционную решётку, будет расщепляться на множество лучей разного цвета. Дифракционную решётку применяют в спектральных приборах, также в качестве оптических датчиков линейных и угловых перемещений (измерительные дифракционные решётки), поляризаторов и фильтров инфракрасного излучения, делителей пучков в интерферометрах и так называемых «антибликовых» очках.

Дифракция рентгеновских лучей -рассеивание рентгеновских лучей кристаллами (или молекулами жидкостей и газов), при котором из начального пучка лучей возникают вторичные отклонённые пучки той же длины волны, появившиеся в результате взаимодействия первичных рентгеновских лучей с электронами вещества; направление и интенсивность вторичных пучков зависят от строения рассеивающего объекта. Дифрагированные пучки составляют часть всего рассеянного веществом рентгеновского излучения. Рентгеновские лучи пpоникают внутpь кpисталла и отpажаются от каждой плоскости этой совокупности. В таком случае мы получаем множество когеpентных пучков pентгеновских лучей, между котоpыми существует pазность хода. Пучки интеpфеpиpуют между собой подобно тому, как интеpфеpиpуют световые волны на обычной дифpакционной pешетке, пpоходя чеpез щели. Усиление отражения за счет интерференции: рисунок

2dsinθ=kλ -формула Вульфа-Брега

d= -для рентгеноструктурного анализа

λ= -спектр рентгеновского излучения