Контрольные вопросы

1. Что представляет собой свет?

2. В чём состоит явление интерференции света?

3. При каких условиях наблюдается интерференция света?

4. Какие источники называются когерентными?

5. Какую когерентность называют пространственной? Временной?

6. Назовите методы, с помощью которых можно получить когерентные волны. Какие из них относятся к методу деления волнового фронта, а какие методу деления амплитуды?

7. В чём состоит разница между геометрической и оптической разностями хода?

8. Выведите условия максимума и минимума интенсивности результирующей волны?

9. В чём состоит явление интерференции в тонких плёнках? Приведите примеры интерференции в тонких плёнках.

10. В чём отличие полос равного наклона от полос равной толщины?

11. Где применяют явление интерференции света?

12. Объясните принципиальную схему интерферометра.

Список литературы.

1. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 2001.

2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: Учеб. пособие для втузов. – М.: Высшая школа, 2003.

3. Савельев И.В. Курс общей физики: В 3т. – М.-2005.– Т2.

4. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Курс общей физики:B 3т.– М.-2006. – Т3.

5. Сивухин Д.В. Общий курс физики (Оптика). – М.: Наука,2005.

6. Ландсберг Д.С. Оптика. – М.: Наука,2006.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2-1

«Изучение чистоты обрабатываемой поверхности

с помощью интерферометра»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: научиться работать на микроинтерферометре и определять с его помощью класс чистоты обработанной детали.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: микроинтерферометр МИ-4, исследуемые образцы.

Описание установки

Пучок лучей света от источника S (рис. 3) проходит диафрагму Д, светофильтр Ф и падает на полупрозрачную стеклянную пластинку Р, преломляется на передней границе сред воздух-стекло, проходит в пластинку, а на границе раздела стекло-воздух частично отражается и преломляется. Луч света разделяется здесь на два луча. Отраженный луч (2) попадает на исследуемую поверхность П, а преломленный луч (3) попадает на эталонное зеркало Z. После отражения эти лучи вновь соединяются на пластинке Р в точке О и выходят из интерферометра вертикально вниз (луч 4). Образующаяся в результате интерференции картина рассматривается в окуляр Ок.

Из рис. 3 видно, что луч 2 проходит пластинку Р дважды (вверх и вниз).

Для того, чтобы устранить возникающую за счет этого разность хода, на пути горизонтального луча 3 устанавливается стеклянная пластинка К параллельно Р такой же толщины. Следует учесть, что на рисунке показан только ход центральных лучей от источника.

Разность хода в этой схеме. а следовательно, и вид интерференционной картины, обусловлены неравностью плечей интерферометра и зависят от поверхности П и Z, от углов, которые образуют падающие лучи с этими поверхностями. Если исследуемая поверхность обработана с высокой степенью точностью, то интерференционная картина будет состоять из системы светлых и темных полос. Темным полосам (минимумам) соответствует разность хода лучей, равная 0,/2, 2/2, 5/2 и т.д., светлым (максимумам), 2, 3и т.д. Если на исследуемой поверхности имеется борозда глубиной/2, то, так как свет проходит борозду дважды, возникает добавочная разность хода, равная, и интерференционная полоса искривится и достигнет полосы, соответствующей минимуму следующего порядка (рис. 4).

Аналогично искривятся все интерференционные полосы, перпендикулярные борозде. В этом случае необходимая величина искривления будет равна расстоянию между полосами а. Если величина искривления равна aN, то глубина борозды.

Величина Nможет быть найдена как отношение величины искривления в полос к расстоянию а между полосами. Тогда. Описанные выше измерения производятся на интерферометре МИ-4, вид которого показан на рис. 5.