1 8. Двухлучевая интерференция. Опыт Юнга. Ширина интерференционной полосы.

Д ля рассмотрения лучевой интерференции, рассмотр. источники S1 и S2, находящ. в разных средах. S1 нах-ся в среде с показ прелом. n1, S2 – c n2; l1-геометрич путь в среде n1; l2-геометрич путь в среде n2. Произведение ln наз-ся оптический путь, Δ – разность хода. Если Δ=+-mλ, то наблюдается мах интенсивности; Если Δ=+-(2m+1), то есть укладывается нечетное число длин волн, от мин освещ.

19. Классические интерференционные схемы. Бипризма Френеля. Зеркала Френеля.

Б изеркала Френеля. Два плоских соприкасающихся зеркала располагаются так, что их отражающие поверхности образуют угол, близкий к 180°. Источник света (например, узкая светящаяся щель) помещается параллельно линии пересечения зеркал на расстоянии OS = от неё. Вспомогательный экран КК преграждает свету путь от источника S к экрану АА.

Источниками когерентных волн служат два мнимых изображения источника света S. Мнимые источники взаимно когерентны, исходящие из них световые пучки, встречаясь друг с другом, интерферируют в области взаимного перекрытия. (Можно показать, что максимальный угол расхождения перекрывающихся пучков не может быть больше 2α). На основании законов отражения S и расположены относительно зеркала I симметрично, длина отрезка равна OS, т. е. . Аналогично относительно зеркала II . Поэтому расстояние между источниками равно = 2 sin α ≈ 2 α.

Расстояние от мнимых источников до линии пересечения зеркал

cos α ≈ . Следовательно, L = + , где – расстояние от линии пересечения зеркал O до экрана АА.

Расстояние = тем меньше и, следовательно, интерференционная картина тем крупнее, чем меньше угол между зеркалами α.

Б ипризма Френеля состоит из двух одинаковых, сложенных основаниями призм с малыми преломляющими углами (порядка нескольких минут). Параллельно этому основанию на расстоянии от него располагается источник света S. Свет от источника преломляется в обеих призмах, в результате чего за бипризмой распространяются световые пучки, как бы исходящие из мнимых источников , являющихся когерентными. На экране происходит наложение когерентных световых пучков и наблюдается интерференция.

Так как преломляющий угол бипризмы очень мал и малы углы падения световых лучей на бипризму, можно считать, что углы отклонения лучей , падающих на верхнюю и нижнюю половинки бипризмы малы, а мнимые изображения источника света и сам источник расположены практически в одной плоскости: . Расстояние между источниками равно sin .

Расстояние от источников до экрана: . Для наблюдения широких полос интерференции необходимо обеспечить малое расстояние = , при этом поле интерференции оказывается малым.

20. Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины. Полосы равного наклона. Кольца Ньютона.

П ри освещении тонкой плёнки можно наблюдать интерференцию световых волн, отражённых от верхней и нижней поверхности плёнок (рис. 4.16). Для белого света, представляющего собой смешение электромагнитных волн из всего оптического спектра интерференционные полосы приобретают окраску. Это явление получило название цветов тонких плёнок. Цвета тонких плёнок наблюдаются на стенках мыльных пузырьков, на плёнках масла, нефти, на поверхности металлов при их закалке (цвета побежалости). Для объяснения этих явлений рассмотрим расположенную в вакууме плоско параллельную диэлектрическую пластинку (рис.) толщины   с показателем преломления  , где   - диэлектрическая проницаемость диэлектрика освещаемую плоской световой монохроматической волной с длиной волны   под углом   (рис. 4.16). При отражении световых волн от верхней и нижней поверхности пластинки между отражёнными волнами возникнет оптическая разность хода Δ , которая является следствием того факта, что волна, отражённая от нижней поверхности пластинки проходит больший путь внутри диэлектрической пластинки, чем волна, отраженная от верхней границы. Система для получения колец Ньютона состоит из плосопаралельной стекл. пластины, на которой расположении линза с большим радиусом кривизны. Воздушный зазор между линзой и пластиной играет роль клина на котором наблюдается интерф. картина.