Тема 2. Интерференция света
Раздел 2.1.Световая волна. Интерференция световых волн. Когерентность.
Раздел 2.2.Способы наблюдения интерференции. Интерференция при отражении от тонких пленок. Полосы равной толщины и равного наклона
Цель занятия: проработка вопросов, связанных с основными понятиями интерференции световых волн.
Студентам необходимо усвоить такие понятия, как когерентность волн, оптическая разность хода, условия наблюдения интерференционных максимумов и минимумов; научиться применять интерференционные явления для расчетов параметров оптических систем.
Задание на занятие: решение практических задач на применение интерференции в тонких пленках и клиньях.
Список задач для решения в аудитории и для домашних заданий:
На тонкую пленку (
)
падает параллельный пучок белого света.
Угол падения
.
При какой толщине пленки зеркально
отраженный свет будет наиболее сильно
окрашен в желтый цвет (
мкм)?На поверхности стекла находится пленка воды. На нее падает свет с длиной волны
мкм под углом
к нормали. Найти скорость, с которой
уменьшается толщина пленки (из-за
испарения), если интенсивность света
меняется так, что промежуток времени
между последовательными максимумами
отражения
минут.Для уменьшения потерь света из-за отражения от поверхности стекла последнее покрывают тонким слоем вещества с показателем преломления n’=n, где n – показатель преломления стекла. В этом случае амплитуды световых колебаний, отраженных от обеих поверхностей такого слоя, будут одинаковыми. При какой толщине этого слоя отражательная способность стекла в направлении нормали будет равна нулю для света с длиной волны ?
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально. При заполнении пространства между линзой и стеклянной пластинкой прозрачной жидкостью радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,21 раза. Определите показатель преломления жидкости.
Задачи для самостоятельного решения
Найти минимальную толщину пленки с показателем преломления n=1,33, при которой свет с длиной волны 0,64 мкм испытывает максимальное отражение, а свет с длиной волны 0,40 мкм не отражается совсем. Угол падения света =300.
Две плосковыпуклые, тонкие стеклянные линзы соприкасаются своими сферическими поверхностями. Найти оптическую силу такой системы, если в отраженном свете с мкм диаметр пятого темного кольца
мм.
Наблюдатель
отсчитывает ширину 10 колец Ньютона
вдали от их центра, она оказывается
равной 0,7мм. Ширина следующих колец
0,4мм, =589нм.
Определить R.Пучки света, преломленные каждой из половинок бипризмы Френеля (рис.1), интерферируют между собой. При каком расстоянии между бипризмой и экраном
на нем будет наблюдаться интерференционная
картина
максимального размера при нормальном
падении света на боковую грань бипризмы?
Расстояние между вершинами бипризмы
см, показатель преломления бипризмы
,
преломляющий угол
рад.
В
схеме, предложенной Ллойдом (рис.2),
световая волна, падающая на экран
непосредственно от светящейся щели
,
интерферирует с волной, отразившейся
от зеркала
.
Расстояние от щели до плоскости зеркала
мм, расстояние от щели до экрана
м, длина световой волны
нм
Рис.2
Практическое занятие №5