Жұмыстың орындалу тәртібі мен мазмұны:
ЖАЛПЫ ТҮСІНІК
Ауа
саңылауындағы интерференция. Қалыңдығы
бірдей жолақтар.
Екі жазық параллель пластинка арасындағы
жұқа ауа қабатынан өтетін толқын
ұзындығы
монохроматты
жазықтық интерференциясын бақылау
кезінде (1 сурет), 0
және 0
интерференцияланатын сәулелердің
оптикалық жол айырмы мынадай:
,
мұндағы,
d-қабаттың қалыңдығы, n-пластинканың
сыну көрсеткіші,
-шыны-ауа
шекарасындағы сәулелердің түсу бұрышы,
1
-
сыну бұрышы.
қосымша
жол айырымы С
және Д
нүктелерінде оптикалық тығыздығы
көбірек ортадан шағылулардан шығады.
(Брюстер
бұрышынан кіші
бұрыштар
кезінде әрбір шағылуда толқын фазасының
-ге өзгеруі салдарынан ығысу болады)
(2)
.
(3)
(2)
мен (3)-ті (1)-ге қойсақ және Снеллиус
заңын ескерсек,
мынаны
аламыз:
.
(4)
Саңылаудың екі бетінен шағылған когеренттік толқындардан пайда болған интерференциялық бейнесі үшін максимумдар мен минимумдар шарты:
,
(5)
мұндағы
,
m-бүтін
сан минимумдар үшін және
максимумдар үшін.
Егер монохроматты жарық шоғының енінде d-саңылау қалыңдығы әр түрлі жерлерде бірдей болса, онда өтетін жарықта пластина бетінде қараңғы және жарық интерференциялық жолақтарды бақылауға болады. Бұл жолақтар әрқайсысы d-мәні бірдей нүктеден өтетіндіктен бірдей қалыңдықтағы жолақтар деп аталады.
Ескерту: Осындай жолақтарды шағылған жарықта бақылауға болады. Ақ жарықта бірдей қалыңдықтағы түрлі-түсті интерференциялық жолақтар жүйесі бақыланады.
Мөлдір
сынадағы интерференция кезінде қалыңдығы
бірдей жолақтар сына қырына параллель
болады. Интерференциялық жолақтар ені
В (екі көрші минимумдар мен максимумдардың
ара қашықтығы түсу бұрышы нольге жақын
болған кезде (
)
мынадай болады:
,
(6)
мұндағы
-сынаның
төбесіндегі бұрыш
.
2-сурет
Интерференциялық объектінің қондырғысы 2-суретте көрсетілген. Объект 1 және 2 екі шыны пластинкадан тұрады, олар 3 және 4 оправалар көмегімен бір-біріне жапсырылған. Пластинканың түйісетін беттерінде шағылдыратын жартылай мөлдір жабумен тозаңдатылған, бұл бақылайтын интерференцияның анықтығын арттырады. Оправалар 6 үш винттен 5 оправаға тығыздалады. Ауа сынасы оправалардың бір-біріне бір қалыпты емес тығыздалуы кезінде пайда болады (2 винт босату болуы керек).
3-сурет
1 жартылай өткізгішті лазер шығаратын сәулелер шоғы 2 саңылауы бар экрандағы магнит оправада бекітілген 2 микрообъектив көмегімен кеңейтіледі, және 4 интерференциялық объектіні жарықтандырады. Интерференция бейнесі объектіден 500 м қашықтықтағы 5 экранда бақыланады. Бұл жағдайда экранның орталық зонасына жиналған өлшемі 20-30мм жолақтар үшін интерференцияланатын сәулелер шашырауы 3-40-ты құрайды, демек, оны ескермей, жоғарыда келтірілген модельдерді пайдалануға болады. Экранды интерференциялық жолақ ені В' экрандағы масштабты тор көмегімен мм-мен өлшенеді. Қажетті жағдайда объектіден экранға дейін қашықтықтағы объектіден экранға дейін 2 есе арттыруға болады, ол үшін 5 экран онына 5' айна (4-сурет) орналастырып, интерференциялық жолақты 3 саңылауы бар экранда бақылау қажет. Саңылауда жинақталған В интерференциялық жолақ периодын мына формуламен есептеу қажет.
,
(7)
L-объектіден
экранға дейінгі қашықтық (4-суретті
қараңыз): L=484
мм немесе L=484+584=1068
мм, жиналған сызбаға байланысты,
-объективтен
кейінгі сәуленің бұрыштық шашырауы
РМЗ-те қолданатын объектив үшін
=3,40.
4 - сурет