3.4 Влияние немонохроматичности и размера источника на видимость интерференционной картины.

Увеличение размеров источников и немонохроматичность света ведут сначала к ухудшению контрастности (видимости) интерференционных полос, а затем к полному их исчезновению.

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

Для наблюдения интерференционной картины полос равного наклона на конечном расстоянии от пластинки используется линза, благодаря которой параллельные световые лучи сходятся в некоторой точке фокальной плоскости.

В тонких плёнках, толщина которых меняется по поперечному сечению, получают интерференционные полосы равной толщины. Пусть имеется пленка переменной толщины в виде клина, на поверхность которой падает монохроматическая волна с длиной . Отражённые от верхней и нижней граней клина плоские волны ' и " пересекутся вблизи поверхности клина из-за непараллельности граней. Следовательно, при помещении экрана вблизи поверхности клина можно наблюдать интерференционную картину в виде полос, которую образуют волны, отразившиеся от его граней в тех точках их поверхности, где клин имеет одинаковую толщину.

Интерференционная картина в виде колец Ньютона получается при освещении линзы, помещённой на зеркало.

Радиусы колец Ньютона равны радиусам окружностей, каждая из которых соответствует точкам нижней поверхности линзы, находящихся на одинаковом расстоянии d от отражающей поверхности. Если R - радиус кривизны линзы, а r>>d, то R²=(R-d)²+r², d=r²/2R.

Радиусы колец Ньютона, соответствующих интерференционным максимумам с номерами m= , получающиеся при нормальном падении световой волны к поверхности пластинки: . Чётным значениям m соответствуют светлые кольца, а нечётным – тёмные.

4.1 Дифракция света. Дифракция Френеля и Дифракция Фраунгофера.

Дифракция света - любое отклонение от прямолинейного распространения колебаний в среде с резкими неоднородностями, что приводит к огибанию световыми волнами препятствий.

Дифракция Френеля – дифракция сферических волн; дифракционная картина наблюдается на конечном расстоянии от препятствия, вызвавшего дифракцию. Изображение меняет форму и существенно искажается.

Дифракция Фраунгофера - дифракционная картина наблюдается на значительном расстоянии от отверстия или преграды и образуется параллельными пучками. Изображение объекта не искажается и меняет только размер и положение в пространстве.

4.2 Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Векторные диаграммы.

Принцип Гюйгенса- Френеля: каждый элемент поверхности волнового фронта можно рассматривать как источник вторичных когерентных волн, распространяющихся во всех направлениях, а результирующее световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн.

Зоны Френеля – кольцевые области на волновой поверхности, расстояния от краёв которых до точки наблюдения отличаются на .

Метод векторных диаграмм. Если разбить каждую зону Френеля на кольцевые подзоны, аналогичные зонам Френеля, то действие каждой подзоны можно представить вектором, длина которого дает суммарную амплитуду, а направление определяет фазу колебания, обусловленного этой подзоной. Действие соседней подзоны можно выразить вторым вектором той же длины, несколько повернутым относительно первого (т.к. их фазы различаются).

Т.о., векторная диаграмма первой зоны Френеля изобразится ломаной линией. Если площадь подзон уменьшать, то ломаная линия превратится в дугу, которая очень мало будет отличаться от полуокружности. Чтобы учесть действие второй зоны Френеля, надо продолжить векторную диаграмму.