8. Способ наблюдения интерференции света.
В основе интерференционных опытов лежи разделение волны от одного источника на две волны путём отражения или преломления, которые являются когерентными при выполнении:
Надо,
чтобы две разделённые волны находились
внутри области с радиусом
.
На
практике это условие заменяется
,
где -размер источника света;
– половина угла –оператора интерференции.
Оперпюра интерференции – угол между двумя лучами, выходящими из источника и сходящиеся в центре интерференционной картины на экране.
Для практической оценки различаемости интерференционных полос используется параметр – видимость.
, где
-интенсивность
в max.
Мы
можем различить интерференционные
полосы, если V>0.1,
т.е.
<0.82
9. Интерференция света при отражении от тонких пластинок.
Интерференцию света в тонких пленках можно наблюдать в проходящем или отраженном свете.
Рассмотрим
интерференцию света на отражение от
тонкой прозрачной пленки толщиной d с
абсолютным показателем преломления n.
Пластинка находится в вакууме
-
длина волны света в вакууме, причем n >
n1. Пусть на пленку падает плоская
монохроматическая волна
под углом .
В т. О на верхней поверхности этот луч
частично отражается и частично
преломляется (луч ОС). Преломленный луч
ОС, достигнув нижней поверхности
пленки, в т. С испытывает, в свою очередь
отражение (луч СE)
и преломление (луч СN), переходя снова в
вакуум. Отраженный луч СЕ на верхней
поверхности пленки в т. Е испытывает
частичное отражение (луч ЕК) и частичное
преломление (EP).
Преломленный луч ЕР и отраженный луч ОМ когерентны и при наложении интерферируют.
Отражённый свет:
–максимум
- минимум
Проходящий свет:
- максимум
–минимум
10. Интерферометр Майкельсона.
В основу работы интерферометра Майкельсона положена двух лучевая интерференция.
Пластина
2 – для компенсации для 2ого луча разности
хода по сравнению с 1-ым, который проходит
пластинку 1 два раза;
-
изображение детали 2 в пластинке 1.
Разность хода между лучами 1 и 2 будет
равна:
условие максимума
.
Интерферометры могу быть использованы как очень точные датчики перемещений, если движется, например, зеркало S1, и для точного определения показателя преломления вещества, в частности газов, для которых n=1.
11. Многолучевая интерференция.
П
усть
в какой-либо точке пространства
складываются колебания с равными
амплитудами A0
и различающимися на одинаковую разность
фаз
.
Для сложения колебаний используем метод
векторных диаграмм. В этом методе каждое
колебание изображается вектором,
величина которого равна амплитуде
светового вектора A0,
а разность
фаз
учитывается между соседними векторами.
Результирующий вектор при сложении
всех N
векторов А будет представлять амплитуду
результирующего колебания.
/
/
/
Т.к.
Максимум
при
–
условие главных максимумов.
Между
главными максимумами находятся другие
(N-1)
min
и (N-2)
max,
определяемые колебаниями числителя.
Положением минимума является
,
где k€[1..N+2]
и не = N,
2N…
Ширину
главного максимума можно представить
как расстояние между двумя соседними
минимумами, отставающими от него на
.
– ширина главного
max.
Чем N>, тем уже min.