Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского»

Ю. Д. Воробьёв

Волновая оптика интерференция

Учебное пособие.

Рекомендовано научно-методическим советом

морского государственного университета

в качестве учебного пособия для курсантов и студентов

всех специальностей

Владивосток

2010

УДК 53 (075.8)

Воробьёв Ю.Д. Волновая оптика. Интерференция [Текст] : учеб. пособие / Ю. Д. Воробьёв. – Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2010. – 121 с.

Учебное пособие написано в соответствии с действующей программой курса физики для инженерно-технических специальностей высших ученых заведений.

Пособие состоит двух частей и раздела включающего восемь приложении. В первой части дано краткое изложение основных эффектов поляризации в рамках волновой теории света

Во второй части приведены описания десяти лабораторных работ по интерференции света. Лабораторные работы охватывают основные темы по интерференции излучения как естественных, так и лазерных источников света. Ряд работ выполняются с использованием элементов автоматизации эксперимента и компьютерной обработки изображения интерференционных картин.

В раздел приложений включены описания: инструкции по эксплуатации и техники безопасности лабораторных комплексов ЛКО-1 МУК-О, АРМС-7; и оптических микроскопов: Микромед-6 с видеокамерой высокого разрешения DSM-500, флуоресцентного микроскопа МЛ-2, микроскопа биологического МБС-1, металлографического микроскопа «МЕТАМ РВ-21-1».

Рецензент

В. Э. Осуховский, д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий кафедрой физики и ОТД Филиала ВУНЦ ВМФ «ВМА»

© Воробьев Ю. Д., 2010

© Морской государственный университет

им. адм. Г. И. Невельского, 2010

Оглавление

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ 6

Введение. Электромагнитная природа света 6

1. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ. УСЛОВИЕ МИНИМУМА И МАКСИМУМА ИНТЕНСИВНОСТИ 9

2. ОПЫТ ЮНГА. РАСЧЁТ ИНТЕРФЕРНЦИОННОЙ КАРТИНЫ ОТ ДВУХ ЩЕЛЕЙ 13

2.1. Ширина интерференционной полосы 15

2.2. Распределение интенсивности 17

3. КОГЕРЕНТНОСТЬ 19

3.1. Временная когерентность. Длина когерентности 19

3.2. Пространственная когерентность. Ширина когерентности 22

4. ПОЛОСЫ РАВНОГО НАКЛОНА 27

5. ПОЛОСЫ РАВНОЙ ТОЛЩИНЫ 31

5.1. Кольца Ньютона 33

6. ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ И ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ 35

7. ОСНОВНОЙ ПРИНЦИП ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ СХЕМ 36

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 39

1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-1А ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ СВЕТА С ПОМОЩЬЮ УСТРОЙСТВА ЮНГА 39

2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-1М Интерференция света на двух щелях 43

3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-2К КОЛЬЦА НЬЮТОНА 51

4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-2М КОЛЬЦА НЬЮТОНА 57

5. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-10 ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ПРИ ОТРАЖЕНИИ ПЛОСКОЙ ВОЛНЫ 61

6. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-11 ПОЛОСЫ РАВНОГО НАКЛОНА 64

7. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-13 ИНТЕРФЕРОМЕТР МАХА-ЦЕНДЕРА 67

8. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-14 ОПРЕДЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПЛАСТИНЫ 70

9. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-15 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛя ПРЕЛОМЛЕНИЯ ВОЗДУХА 72

10. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-30 ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА ОТ ДВУХ ЩЕЛЕЙ 74

Литература 77

Приложение 1. 78

Микроскоп МБС-1 78

Приложение 2. 80

Микроскоп люминесцентный МЛ-2 80

Приложение 3. 82

Микроскоп Микромед-6 82

Приложение 4. 84

Микроскоп металлографический «МЕТАМ РВ-21-1» 84

Приложение 5. 86

Краткое описание модульного учебного комплекса МУК-О (по оптике) 86

Приложение 6. 89

Итерферррометр Маха-Цендера 89

Модульный учебный комплекс ЛКО-1 92

Приложение 8. 120

Описание учебно-демонстрационного тест-объекта МОЛ-01-1 120