1. Фотометриялық ұғымдар мен шамалар.Энергетикалық бірліктер және олардың өзара қатынасы. Жарық шамалары.

Жарық ағыны деп жарық көзінің жарық күшінің, ішінде шығарылған жарық таралатын денелік бұрышқа көбейтіндісін айтады

Егер жарық күші нүктелік көз барлық бағыттарда жарық шығаратын болса, онда оның сәулесінің толық қуаты болатындығы көрінеді.Жарық ағынының спектрлік тығыздығы мына формуламен анықталады Жарықтылық (яркость).Ол энергетикалық жарықтылық анықтамасына ұқсас енгізіледі

а) ,

б) -ның бұрыштарына тәуелділігіне бет қасиеттері себепші болады. Егер бұрыштарға тәуелді болмаса, онда ,

мұндағы бұрышы бағытындағы жарық күші, -бетке нормаль бойынша жарық күші. Бұл тәуелділігі Ламберт заңы деп, ал сәуле шығаруы шартымен сипатталатын беттер-ламберттік деп аталады. Осындай беттерден шығарылған сәуле диффузиялық сипатта болады. Сондықтан бұларды диффузиялық сәуле шығарушылар деп атайды.

Жарықталу (освещенность). жарықталу және жарықталудың спектрлік тығыздығы мына қатынастармен анықталады

, ,

Жарық экспозициясы. Бұл шама мына формуламен анықталады

мұндағы -уақыт аралығы, осы уақыт аралығы ішінде жарық ағыны шығарылады немесе қабылда нады.

Энергетикалық шамалар. Электромагниттік толқындардың энергетикалық жағын сипаттайтын шамалар энергияны, энергия ағынын және т.б. өлшеу үшін қолданылатын жалпы энергетикалық бірліктермен өлшенеді. Жарықтың қолданылу салаларында сәуле интенсивтігінің объективтік энергетикалық сипаттамасы ғана емес, бақылаушы көзіне оның әсер ету өлшемі де маңызды.

Энергетикалық шамаларды анықтау сәуле қуатына негізделген. Егер сәуле түріндегі энергия уақыт ішінде шығарылатын болса, онда сәуле қуаты:

,Бұл қуат барлық мүмкін толқын ұзындықтар бойынша үлестіріледі.

Сәуле қуатының спектрлік тығыздығы

, мұндағы -толқынұзындықтарының ( )

аралығына келетін қуат:

Сәуле материалдық денелердің беттерінен шығарылады. Ауданы дене бетінің элементі элементар сәуле шығарғыш болады -дене беті элементінің ауданы, -энергия ағыны тығыздығы, -элементар жарық көзі шығаратын сәуле қуаты.

Сәуленің энергетикалық күші. Элементар сәуле көзі шығаратын сәуленің энергетикалық күші деп денелік бұрыш элементіне келетін сәуле қуатының -ға қатынасын айтады және де өлшем бірлігі канделла:

Сәуленің спектрлік тығыздығы үшін бұл формула мына түрге келеді мұндағы -толқын ұзындықтарлың ( ) аралығына келетін сәуленің энергетикалық күшінің спектрлік тығыздығы.

Энергетикалық жарықтылық (яркость). Сәуле беттің элементінен бет элементіне нормаль мен сәуленің таралу бағыты арасындағы бұрышпен сипатталатын барлық мүмкін бағыттар бойынша шығарылады (3-сурет). Сәуленің таралу бағытына перпендикуляр бетке -ның проекциясы

бет элементінің нүктесіндегі беттің энергетикалық жарықтылығы деп осы бет элементінен сәуленің энергетикалық күшінің ауданға қатынасын айтады және де өлшем бірлігі 1кд/1м²:

Спектрлік тығыздық үшін бұл формула мына түрде жазылады

Энергетикалық жарықтылық сәуле шығарылу бағытына тәуелді, жалпы ол беттің әртүрлі нүктелері үшін әртүрлі болады.

Энергетикалық жарқырау (светимость). Бет элементінен барлық бағыттар бойынша шығарылған сәуле қуатының элемент бетіне қатынасы, энергетикалық жарқыраудеп аталады және де 1лм/м²

мұнда интегралдау элементінен сәуле шығарылатын жағына қарай барлық бағыт қамтылатын денелік бұрыш бойынша жүргізіледі.

Энергетикалық жарқыраудың спектрлік тығыздығы мына формула бойынша анықталады

,

Энергетикалық жарықталу (освещенность). Барлық алдыңғы шамалар сәуле шығару процесін сипаттады. Енді сәуленің бет элементіне түсуін қарастырамыз. Бұл құбылыс энергетикалық жарықталу деп аталатын шамамен сипатталады. Ол бет элементіне түсетін сәуле қуатының элемент ауданына қатынасына тең және де өлшем бірлігі 1люкс=1лм/1м²

Есептеулерде бетке нормаль бетінен сәуле түсетін жаққа қарай бағытталған деп саналады (4-сурет).

Энергетикалық жарықталудың спектрлік тығыздығы

2.Екі диэлектрик шекарасына қалыпты түскен электромагнит толқындардың сыну және шағылу заңдары. Жарықтың шағылу заңы:

Жарықтың сыну заңы: Шағылған және сынған жарық толқындары арасында жарық интенсивтігінің үлестірілуін анықтайық. Осы мақсатта барлық үш толқынның электр өрісі кернеулігінің векторын өзара перпендикуляр екі векторға – біреуі түсу жазықтығында, екіншісі – осы жазықтыққа перпендикуляр болатын векторға жіктеген ыңғайлы:

, , , (5.18)

мұндағы || және  индекстері түсу жазықтығында және оған перпендикуляр жазықтықтарда жататын құраушыларға қатысты индекстер. Бұл есепті (табиғи жарық түсетін жағдай):

1) электрлік вектор түсу жазықтығында; 2) электрлік вектор түсу жазықтығына перпендикуляр болатын екі есепке келтірумен пара–пар. Электрлік векторды осылай екі құраушыға жіктеу шағылған және сынған сәулелердің интенсивтіктерін осы құраушылардың әрқайсысының өзгеру заңдарына сүйеніп анықтауға мүмкіндік береді.

5.10–суреттен жарықтың электрлік векторының координаттар остеріне проекциялары анықталады:

(5.19)

Суретте дөңгелектермен сурет жазықтығына перпендикуляр құраушылар белгіленген. Оң бағыт ретінде шартты түрде || құраушылар үшін суреттегі стрелка бағыты және «1ң құраушылар үшін бақылаушыдан суреттің артына қарай бағыт алынған. Бұл егер , және құраушыларының таңбалары бірдей болса, онда бұлардың фазалары бірдей болатындығын, егер таңбалары әртүрлі олса, онда фазалары қарама-қарсы болатындығын білдіреді. Бұл және құраушыларына да қатысты. Бірақ және үшін кері жағдай орын алады, яғни егер бұлардың таңбалары әртүрлі болса, онда фазалары бірдей, егер таңбалары бірдей болса, онда фазалары қарама-қарсы болады.

Түскен және шағылған толқындардың амплитудаларының қатынасын анықтау үшін (5.13) және (5.14) шекаралық шарттарын жазамыз: ; ; ; .

Демек, шекаралық шарттары мына түрге келеді: (5.20)

Түскен толқындардың және амплитудалары берілген деп саналады. (5.20) теңдеулер жүйесін , , , төрт белгісізге қатысты шешеміз. Сонда жарықтың түсу жазықтығында поляризацияланған жарықтың амплитудалық , шағылу коэффициенттері және , өткізу коэффициенттері үшін мына өрнектер алынады:

;

, (5.21)

; .

Бұл формулалар Френель формулалары деп аталады. (5.21) формулаларынан, егер болса, онда , ал , болатындығы келіп шығады. Бұл, егер шағылған және сынған сәулелер өзара перпендикуляр болса, онда шағылған толқынның электр векторы тек бір бағытта-түсу жазықтығына перпендикуляр бағытта тербелетіндігін көрсетеді.

3.Абсолют және салыстырмалы сыну көрсеткіші. ЭМ толқындар шкаласы. ЭМ толқындар шкаласы (v < 10²¹ Гц) төменгі жиілікті толқындар мен радиотолқындардан бастап, гамма сәулелерге (v < 1021 Гц) дейінгі аралықты қамтиды. Төменгі жиілікті толқындар шығару, радиотолқындар, инфрақызыл сәулелер, төменгі жиілікті толқындар шығару, радиотолқындар, инфрақызыл сәулелер, көрінетін жарық, улътракүлгін сәулелер, рентгендік сәулелер жәпе   - гамма шығару деп диапазондарға бөлу қабылданған. Бұл толқындарды арнайы жасалған генераторлар мен айнымалы токтың генераторлары шығарады. Электрлік приборлар мен электрлік қозғалтқыштардың басым көпшілігі жиілігі 50—60 Гц айнымалы токпен қоректенеді. Радиосәулелерді шығаратын генераторлармен таныссыңдар. Олардың толқын ұзындықтары 10^-6м-ден 5 ·10⁴ м-ге дейінгі аймақты қамтиды. Бұл өткен параграфтардан өздеріңе белгілі. Толқын ұзындығы 2 мм-ден 760 нм-ге дейінгі, жылулық және электрлік әсерлерден молекулалар мен атомдардың тербелісі кезінде инфрақызыл сәулелер шығады. Оны 1800 ж. Гершель ашқан еді. Инфрақызыл толқындарды кейде жылулық сәуле деп те атайды. Адамның көзіне әсер етіп, көру сезімін туғызатын электромагниттік толқынның бөлігін көрінетін жарық дейді. Ол ұзындығы 380 нм (күлгін түс) мен 760 нм (қызыл түс) толқын аралықтарында болады және электромагниттік толқындардың диапазонында өте шамалы бөлікті құрайды.Толқын ұзындығы 400 нм-ден 10 нм-ге дейін болатын улбтракүлгін сәулелерді шапшаң электрондардың әсерінен туындайтын солғын разряд арқылы алады. Ультракүлгін сәулелерді 1801 жылы И . Риттер мен У . Волластон алғаш рет шығарып алған. Ультракүлгін сәулелер де инфрақызыл сәулелер сияқты көрінбейді. Бірақ химиялык активтігі жоғары. Шыны ультракүлгін сәулелерді жақсы жұтады. Зерттеу жұмыстарында кварц немесе арнайы жасанды кристалдар қолданылады. Бұл сәулелерді атомдар немесе молекуладағы электрондар бір энергетикалық денгейден екінші деңгейге ауысқан кезде шығарады. 1895 жылы В . Рентген толқын ұзындығы 10 нм-ден 10^-3нм болатын, ультракүлгін толқындар ұзындығынан қысқа сәуле шығарудың түрін ашты. Рентген сәулелері шапшаң электрондар мен зарядталван бөлшектер кенет тежелгенде пайда болады. Қолданылу аймағы өте кең рентген сәулелерінің көзі рентген түтіктері болып табылады. Рентген бұл сәулелердің қасиеттерін зерттеу арқылы олардың жұтылуы түрліше екенін анықтады. Көбірек жұтылатын сәулелерді жұмсақ, нашар жұтылатын сәулелерді қатқыл рентген сәулелері деп атаған. Электромагниттік сәуле шығарудың ішіндегі толқын ұзындығы ең қысқасы — гамма-сәулелер. Олардың толқын ұзындығы 10^-10м мен 3 · 10^-13 м аралығында болады. Гамма-сәулелер қозған атом ядроларында және радиоактивті ыдырау құбылысы кезінде шығарылады. Оның көзі Жер бетінде де, ғарышта да кездеседі. Ғарыштан келетін электромагниттік сәуле шығарудың кейбір бөлігі ғана Жер атмосферасында жұтылмай өтеді. Ал гамма-сәуле шығарудың барлығы дерлік Жер атмосферасының озон қабатында жұтылады. Жер бетіндегі тіршіліктің өмір сүруі тікелей осы озон қабатының сақталуына байланысты. Электромагниттік сәуле шығарудың жеке түрлерінің арасындағы сапалық айырмашылық толқын ұзындықтары қысқарған сайын байқала бастайды. Қысқа толқынды электромагниттік сәулелерде корпускулалық қасиеттер басым. 

4.Толық ішкі шағылу құбылысы. Жарық жетекшілер. Электромагниттік толқынның металл бетінен шағылу. Сыну заңына сәйкес түсу бұрышы синусының сыну бұрышы синусына қатынасы екінші орта сыну көрсеткішінің бірінші ортаға қатысты сыну көрсеткішіне тең. Осы заңнан жарық толқынының оптикалық тығыздығы аздау ортадан тығыздығы үлкендеу ортаға өткенде сынған сәуле нормальға жақындай түсетіндігі көрінеді. Керісінше, жарық оптикалық тығызырақ ортадан тығыздығы кемдеу ортаға таралғанда сынған сәуле нормальдан қашықтайды. Осы жағдайда сыну бұрышы түсу бұрышынан артық болады. Түсу бұрышының өсуіне сәйкес сыну бұрышы да өседі. Қарастырылып отырған жағдайда сыну бұрышы әрқашан түсу бұрышынан үлкен болатындықтан, сірә, қайсыбір берілген орталар үшін дәл белгілі (нақты) түсу бұрышында сыну бұрышы 90⁰-қа тең болады, яғни сынған сәуле бөліп тұрған бет бойынша сырғитын болады Түсу бұрышының осы мәні (1-сурет) шекті бұрыш деп аталады. Егерде сәуле шектік бұрыштан үлкен бұрыштармен түсетін болса, онда сынған сәуле болмайды, яғни бөлу шекарасынан толық ішкі шағылады.

Шектік бұрыш мәні формуласынан, бұған мәні қойылғанда анықталады. Сонда мына формула шығады

(1)

Осы қорытындыны интенсивтіктер қатынасы негізінде алуға болады. Осы мақсатта сынған және шағылған толқындардың электрлік кернеулігінің тәртібін зерттейік.

бойымен таралатын сынған толқынды (1б-сурет) мына теңдеумен бейнелеуге болады:

(2)

Осы теңдеумен х осі бойымен жылдамдықпен және амплитудамен таралатын қайсыбір толқынды да бейнелеуге болады; бұл толқын түскен толқынның екінші ортаға өту тереңдігін сипаттайды. Сыну заңына сүйеніп -ны былай анықтаймыз

(3)

-ның осы өрнегін (2) теңдеуінің амплитудалық бөлігіне қоямыз, сонда

(4)

(4) өрнегі мынадай қорытынды шығаруға мүмкіндік береді.

(3) өрнегіндегі «+ң таңбасының физикалық мағнасы жоқ, өйткені (4) өрнегінен көрініп тұрғандай, «+ң таңбасы екінші ортада амплитуданың өсуіне сәйкес келеді, бұл дұрыс емес. Демек, толқын амплитудасы үшін мына өрнек алынады:

. (5)

болғанда болады, демек, (5)-дағы түбір астындағы өрнек нақты шама болып табылады. Осы жағдайда мына толқынның

екінші ортада болуы, және тереңдеген сайын оның амплитудасының күрт кемитіндігі, толық ішкі шағылғанда ( болғанда) екінші ортада электромагниттік толқынның болатындығын көрсетеді.

мұндағы . болғанда мына қатынас шығады:

. (6)

(5) жəне (6) теңдеулері бір қарағанда бір-біріне қарама-қайшы сияқты: екінші ортада электромагниттік энергия бар, ал сонда түсетін энергияның ағыны түгелдей бірінші ортаға қайтып оралады. Шындығында берілген жағдайда ешқандай оғаш нəрсе жоқ. Шын

мəнінде толық ішкі шағылуда энергия ағынының бір бөлігі екінші ортада өте кіші тереңдікке еніп барып (түсу бұрышы жəне сыну көрсеткішіне тəуелді λ шамалас), бірінші ортаға қайтып оралады (2-сурет). Осы құбылыс жағдайында энергия ағынының кіретін

жəне шығатын орындары бір-біріне қатысты жарты толқын ұзындығы шамасындағы қашықтыққа ығысқан болады (бұл дəлелденген). Сонымен, толық ішкі шағылуда энергияның бөлу шекарасы бойымен қозғалып барып бірінші ортаға шығуы орын алады.

5.Монохромат жарықтың интерференциясы. Когеренттіліктің ұзындығы және уақыты. Интерференциялық аспаптар. Жарықтың интерференция құбылысы мөлдір орталардың сыну көрсеткіштерін,спектрлік сызықтардың толқын ұзындықтарын,бұрыштарды т.с.с. дәл өлшеулер үшін қолданылатын оптикалық құралдар,яғни интерферометрлер электромагниттік сәуленің негізгі сипаттамаларын зерттеу үшін пайдаланылады. Сондықтан интерферометрлердің оптикалық схемасы кейбір қосымша талаптарды қанағаттандыруы тиіс. Мәселен,өлшеу дәлдігін арттыру үшін жүріс айырымын едәуір өсіру керек болады,яғни интерферометрлердің жоғары реттері жағдайында жұмыс істеуге тура келеді. Барлық белгілі интерференциялық аспаптарды негізінен екі топқа бөлуге болады: екі сәулелік және көп сәулелік. Пластинканың алдыңғы және артқы беттерінен шағылған екі сәуленің интерференциясы іске асырылғанда, бұл екі сәулелік интерферометр болады. Егер пластинка қалың болса,онда интерференцияланатын бір және екі сәулелер едәуір қашықтыққа ажыратылады және бұлардың кез−келгеніне зерттелетін затты ендіруге болады. Екі сәулелік интерференцияны іске асыру үшін жиіліктері бірдей екі монохроматты толқын болуы қажет. Екі сәулелік интерферометрге Жомен интер−і, Рождественский, Майкельсон интерферометрлері жатады. Көп сәулелік интерференциялық құралдар көп жарық шоқтарының интерференциясы негізінде құрастырылған және бұлардың түрлері онша көп емес. Оған Фабри−Перо, Люммер−Герке интерферометрі жатады. Екі жарық шоғы қосылып қараңғылық туғыза алады. 1801 ж. ашылған (Юнг) осы ғажайып құбылыс жарықтың интерференциясы деп аталады. Осындай құбылыстар геометриялық оптика шеңберінде түсіндірілмейді. Жарықты толқын деп қарастырғанда ғана интерференцияны сәтті түсіндіруге болады. Осылай, жарықтың электромагниттік табиғаты ашылудан көп бұрын жарықтың толқын екендігі тағайындалды. Тербелістер мен толқындардың когеренттігі және интерференция:

Периодтары бірдей бір бағытта тербелетін екі гармоникалық тербеліс

; (1)

қосылған кезде қайтадан гармоникалық тербеліс

s= (2)

алынады; мұндағы -оның амплитудасы:

(3)

(3) өрнегінен қорытқы тербеліс амплитудасының квадраты қосылатын тербелістердің амплитудалары квадраттарының қосындысына тең емес, яғни қосынды тербеліс энергиясы жеке тербеліс энергияларының қосындысына тең болмайтындығы келіп шығады. Қосылу нәтижесі бастапқы тербелістердің фазалары айырымына тәуелді болады.

жарық көзінде өтетін бірқатар физикалық процестер шығарылатын толқынның фазасы мен амплитудасын тұрақты деп санауға болатын ең кіші уақыт аралығын анықтайды. Осы уақыт аралығы когеренттік уақыты ( ког τ ) деп аталады, ол шамамен 10−9 −10−10c деп бағаланады. Когеренттік уақытын білу арқылы өте маңызды басқа физикалық шаманы-когеренттік ұзындығын бағалауға болады; ол-толқынның фазасы мен амплитудасы орташа алғанда тұрақты болып қалатын уақыт ішінде толқынның таралатын ког ког L = cτ қашықтығы. Сірə, ког τ -тің қабылданған бағалануы жағдайында оптикадағы когеренттік ұзындығы 3-30 см болады. Кейбір дербес жағдайларда ког L толқын цугы ұзындығымен ( c cτ ) дəл келуі мүмкін.

Интерферометрлер - жарықтың интерференция құбылысы мөлдір орталардың сыну көрсеткіштерін, спектрлік сызықтардың толқын ұзындықтарын, бұрыштарды және т.т. дәл өлшеулер үшін қолданылатын оптикалық құрылғылар, яғни интерферометрлер электромагниттік сәуленің негізгі сипаттамаларын зерттеу үшін пайдаланылады. Сондықтан интерферометрдің оптикалық схемасы кейбір қосымша талаптарды қанағаттандыруы тиіс. Мәселен, өлшеу дәлдігін арттыру үшін жүріс айырымын едәуір өсіру керек болады, яғни интерференцияның жоғары реттері жағдайында жұмыс істеуге тура келеді. Осындай жағдайларда сәуленің жоғары монохроматтығы және оптикалық жүйенің юстировкасына аса жоғары талаптар қажет. Барлық белгілі интерференциялық аспаптарды негізінен екі топқа бөлуге болады: екі сәулелік және көп сәулелік.

Пластинканың алдыңғы және артқы беттерінен шағылған екі сәуленің интерференциясы іске асырылғанда, бұл іс жүзінде қарапайым екі сәулелік интерферометр болады. Егер пластинка жеткілікті қалың болса, онда интерференцияланатын 1 және 2 сәулелер едәуір қашықтыққа ажыратылады және бұлардың кез-келгеніне зерттелетін затты ендіруге болады.

Екі сәулелік интерференцияны іске асыру үшін жиіліктері бірдей екі монохроматты толқын болуы қажет. Мұндай толқындардың анықтама бойынша, уақыт бойынша ұзақтығы шексіз болады және бұлардың табиғатта кездеспейтіндігі анық. Сондықтан квазимонохроматтық толқындармен шектелуге мәжбүр болады. Сондықтан монохроматтық толқындардың интерференциялық көрінісі шын жарық көздерінен алынатын толқындардың интерференциясын зерттеуде тек бірінші жуықтау болып табылады.

Оптикада интерференцияны іске асыру үшін толқындарды алу екі жолмен орындалады:

1) толқын амплитудасын бөлу;

2) толқын шебін (фронтын) бөлу.

Жамен интерферометрі. Бұл интерферометр бірдей екі жазық параллель қалыңдығы және сыну көрсеткіші шыны пластинадан тұрады. жарық көзінен жарық бірінші пластинаның алдыңғы бетіне түседі де жартылай шағылу және сыну нәтижесінде, бірінен бірі қайсыбір қашықтықта болып, екінші пластинкаға баратын, 1 және 2 сәулелері пайда болады. Екінші пластинада шағылып және сынғаннан кейін, одан төрт сәуле шығады; бұлардың екеуі интерференцияланады. Бұлардың арасындағы жүріс айырымы: .

Интерферометрдің бірінші пластинасын монохроматты жарықтың параллель шоғымен жарықтандырғанда кез-келген қос сәуле үшін бірдей жүріс айырымы пайда болады. Сәулелер пластиналардың екеуінен шағылғаннан кейін біркелкі жарықтанған интенсивтігі жүріс айырымының мәніне тәуелді өріс алынады. толқын ұзындықтардың бүтін санына тең болған жағдайда интенсивтік максимум, жүріс айырымы ұзындықтардың тақ санына тең болған жағдайда-интенсивтік минимум болады. Жолақтар арасындағы бұрыштық қашықтық бұрышының өзгерісіне тәуелді. Сонда жүріс айырымы -ға өзгереді, яғни

немесе

Жамен интерферометрінің пластиналары арасындағы 1 және 2 сәуле шоқтарын үлкенірек қашықтыққа ажырату үшін пластиналар қалың етіліп (2см-ге дейін) жасалады. Бұл шоқтардың біреуінің жолына қоршаған ортаның сыну көрсеткішіне қарағанда сыну көрсеткіші басқаша қандай бір зат қабатын ендіруге, сөйтіп бұлардың арасында қосымша жүріс айырымын туғызуға мүмкіндік береді. Рождественский интерферометрі. Жамен интерферометрінің өзгертілген түрі. Ол төрт айнадан тұрады, бұлардың екеуі толық шағылдырушы, қалған екеуі жарық шоқтарын бөлушілер қызметін атқаратын жартылай мөлдір. айналарының шағылдыру коэффициенті 50% шамасында болады, өйткені 1 және 2 жарық шоқтарының интенсивтіктері шамамен бірдей болғаны жөн.

Рождественский интерферометрі негізінен газдар мен булардың жұтылу сызықтары маңайындағы сыну көрсеткішіне дәл өлшеулер үшін қолданылады.

Майкельсон интерферометрі. Бұл интерферометр ғылым мен техниканың дамуында іргелі роль атқарды. Оның көмегімен жарық толқынының ұзындығы алғаш өлшенді, спектрлік сызықтардың нәзік түзілісіне бірінші жүйелі зерттеулер жүргізілді, спектрлік сызықтардың толқын ұзындықтарын эталондық метрмен тікелей салыстыру бірінші орындалды. Осы интерферометр көмегімен Майкельсон-Морлидің-жарық жылдамдығының Жер қозғалысына тәуелсіздігі дәлелденген атақты тәжірибесі іске асырылды.

6.Жұқа қабыршақ (ұлпалардағы) интерференция. Бірдей қалыңдықтағы жолақтар. Интерференциялық жолақтардың енін анықтау. Егер пластинкасына пішіндес болса, онда бірдей қалыңдық жолақтар саны қырына параллель интерференциялық жолақтар қатары түрінде болады. Пленканың осындай пішінінтік орналастырылған сым шеңберге керілген сабын пленкасы (қабыршығы) көмегімен алуға болады. Ауырлық күші әсерінен пленкасына пішінін қабылдайды, ал бірдей қалыңдық жолақтары пленка бетіндегоризонтальтүзулертүріндекөрінеді, бұлар пленка ақауларынан ішінара түзу ден ауытқуы мүмкін.

Жазық-дөңес линза мен жазық шыны пластинка арасындағы ауа қабатында пайда болатын бірдей қалыңдық жолақтарының мысалына Ньютон сақиналары жатады. Ньютон заманында сақиналардың пайда болуын түсіндіру өте қиын болды. Мәселен, Гук сақиналардың түзілу себебін интенсивтігі әртүрлі шағылған екі шоқтың болуынан көрді, ал Ньютон сақиналардың пайда болуы линзаның қисықтық радиусына тәуелді болатындығын тағайындады. Тек кейіннен (1802 ж) Юнг интерференция ұғымын енгізіп, осы құбылысты түсіндірді. Ньютон сақиналары қисықтығы аз линзаның дөңес беті шыны пластинаның жазық бетімен қайсыбір нүктеде түйіскен жағдайда, бұлардың араларындағы түйісу нүктесінен шеттеріне қарай біртіндеп өсетін, сына пішіндес ауа қабатында пайда болады (2-сурет). Линзаға монохроматты жарық ағыны тік түсетін болсын. Сонда жарық толқындарының ауа қабатының үстіңгі және астыңғы шекараларынан шағылуы нәтижесінде интерференция байқалады. Шағылған жарықта бақылағанда түйісу нүктесінде қараңғы дақ болады да, ал оны ені кеміп отыратын жарық және қараңғы концентрлік сақиналар жүйесі қоршап тұрады. Орталық қараңғы дақ геометриялық жүріс айырымы нөлге тең болатындықтан және жазық шыны пластина бетінен шағылған кезде жарты толқынның жоғалуы нәтижесінде пайда болады. Өткен жарықтағы интерференциялық көрініс шағылған жарықта байқалатын көрініске қосымша көрініс, яғни бір жағдайдағы жарық жолақтар екінші жағдайда қараңғыға ауысады. 2-суреттен тиісті сақина радиусы үшін өрнекті алуға болады. Ауа қабатының m і сақинаға сәйкес келетін h m қалыңдығы осы сақинаның r m радиусы:

Бірдей көлбеулік жолақтары

Δ = 2nh/cosβ * (1-(sinβ)^2) = 2nhcosβ формуладан жазық параллель пластинка үшін ( h = const )жүріс айырымы сәулелердің пластинкаға түсу бұрышына ғана тәуелді болатындығы келіп шығады. Егер осындай пластинка, мәселен, тоғысатын монохроматты жарық шоғымен жарықтандырылатын болса, әрбір β бұрышы мәніне өзінің жүріс айырымы сәйкес келеді. Сірә, β -ның бір мәніне сәйкес барлық сәулелер, яғни көлбеуліктері бірдей сәулелер, бірдей жүріс айрымын беретін болады. Бұл интерференциялық жолақтар сәулелердің бірдей көлбеулігі жағдайында пайда болатындығын білдіреді, осыдан бұлар бірдей көлбеулік жолақтары деп аталады.