1 Метод Юнга

Свет от ярко освещенной щели S падает на две узкие равноудаленные щели S₁ и S₂, параллельные щели S. S₁ и S₂ играют роль когерентных источников. Интерференционная картина (область ВС) наблюдается на экране Э, расположенном парал­лельно S₁ и S₂ (рисунок 18).

Рисунок 18 – Получение интерференционной картины методом Юнга

2 Зеркало Ллойда

Точечный источник S находится на очень близком расстоянии к поверхности плоского зеркала М, поэтому свет отражается зеркалом под углом, близким к скользящему (рисунок 19). Когерентными источниками служат первичный источник S и его мнимое изображение S₁ в зеркале.

Рисунок 19 – Получение интерференционной картины

при помощи зеркала Ллойда

3 Интерференция в тонких пленках

Пусть на плоскопараллельную про­зрачную пленку с показателем преломле­ния п и толщиной d под углом i падает плоская монохроматическая волна (рисунок 20, для простоты рассматривается один луч). На поверхности пленки в точке О луч разде­лится на два: частично отразится от верх­ней поверхности пленки, а частично пре­ломится.

Рисунок 20 – Получение интерференционных полос равного наклона

при помощи плоскопараллельной пластины

Преломленный луч, дойдя до точки С, частично преломится в воздух (n₀=1), а частично отразится и пойдет к точке В. Здесь он опять частично отра­зится (этот ход луча в дальнейшем не рассматриваем) и преломится, выходя в воздух под углом i. Вышедшие из пленки лучи 1 и 2 когерент­ны, если оптическая разность их хода мала по сравнению с длиной когерентности па­дающей волны. Если на их пути поставить собирающую линзу, то они сойдутся в одной точке P фокальной плоскости линзы и дадут интерференционную картину. Вид интерференционной картины определяется оптической разностью хода между интерферирующими лучами. Интерференционные полосы, возникающие в результате наложения нескольких волн, падающих на плоскопараллельную пластинку под одинаковыми углами, называются полосами равного наклона.

Для расчета интерференционных картин используют понятие оптической разности хода Δ:

Δ=n₂S₂–n₁S₁. (13.1)

Если когерентные волны приходят в некоторую точку пространства в одной фазе, то оптическая разность хода составляет четное число полуволн, если волны приходят в эту точку в противофазе, то оптическая разность хода составляет нечетное число полуволн. Таким образом, условие максимума и минимума интерференции имеют вид:

Максимум: Δ=2kλ./2; k=0,1,2,3….. (13.2)

Минимум: Δ=(2k+1)λ./2

Интерференцией света объясняются радужная окраска мыльных пузырей, цветные пятна нефти или бензина на лужах, цветная окраска крыльев бабочек и стрекоз и т.д.

Интерференция света нашла широкое применение в технике и научных исследованиях. Это явление обусловлено волной природой света, поэтому его количественные закономерности зависят от длины волны. Интерференция применяется в интерференционной спектроскопии для измерения длин волн. На явлении интерференции света основано улучшение качества оптических приборов (просветление оптики) и получение высоотражающих покрытий. Большое значение имеют интерферометры – точные измерительные приборы, используемые для определения изменения длины тел при изменении температуры, контроля чистоты обработки поверхности, точного измерения углов и т.д. Интерференционные рефрактометры позволяют измерить незначительные изменения показателя преломления при изменении давления, температуры, примесей и т.д.