Пространственная когерентность. Радиус когерентности.
Под пространственной когерентностью понимают согласованность колебаний в различных точках плоскости, перпендикулярной направлению распространения световой волны. Пока расстояние между точками в этой плоскости небольшое, колебания вектора Е происходит в них согласованно. Однако по мере увеличения расстояния между точками степень согласования уменьшается. Причиной этого является то, что реальные источники, из спектров которых выделяется квазимонохроматическая волна, не являются точечными.
Радиусом когерентности (или длиной пространственной когерентности) называется максимальное поперечное направлению распространения волны расстояние, на котором возможно проявление интерференции. Таким образом, пространственная когерентность определяется радиусом когерентности. Радиус когерентности:
=λ/α
Интерференция света при отражении от тонких плоскопараллельных пленок. Полосы равного наклона
Пусть плоская монохроматическая волна падает на плоскопараллельную пластинку.
Интенсивность лучей примерно одинакова.
=OA+
;
=n(OC+OB)
Величина в связана с тем, что первый луч отражается от среды с большим значением показателя преломления (от оптически более плотной среды).
b - толщина пластинки.
OC=
; AO=
∆=
; ∆=
∆=2b
-
(*)
Предположим, что условие (*) выполняется для некоторого угла падения, если
∆=mλ - max ; ∆=(m+1/2)λ - min
Лучи от соседней точки протяжённого источника, падающие под тем же углом θ, но в другой точке на поверхности пластины, также образуют пару, параллельную лучам 1 и 2.
Все пары параллельных лучей, идущих из разных областей рисунка, соберутся в одной точке.
Полосами равного наклона называются интерференционные полосы, возникающие в результате наложения лучей, падающих на плоскопараллельную пластинку под одинаковыми углами.
В результате на экране возникает система чередующихся светлых и темных круговых полос с общим центром.
Интерференция света при отражении от клиновидной пластинки. Полосы равной толщины.
Изображена клиновидная пластинка (угол α между боковыми гранями мал). На нее падает свет, направление распространения которого совпадает с параллельными лучами 1 и 2.
Когерентные лучи 1′ и 1′′ дают интерференционную картину в точке А', которая определяется разностью хода этих лучей и будет зависеть от толщины h клина в месте падения на него луча. Лучи 2′ и 2′′ собираются линзой в точке А′′. Оптическая разность хода определяется толщиной h' . Таким образом, на экране наблюдаются интерференционные полосы. Каждая из полос возникает за счет отражения от мест пластинки, имеющих одинаковую толщину.
Интерференционные полосы на поверхности пленки имеют одинаковую освещенность на всех точках поверхности, соответствующих одинаковым толщинам пленки, и называются полосами равной толщины.
Для полос равной толщины, положения максимумов зависят от λ. Поэтому при освещении монохроматическим светом получается система темных и ярких полос, а при наблюдении в белом свете интерференционная картина приобретает радужную окраску.