53. Інтерференція поляризованого світла.

Явления интерференции поляризованных лучей исследовались в классических опытах Френеля и Арго), доказавших поперечность световых колебаний. Суть их в зависимости результата интерференции от угла между плоскостями световых колебаний: полосы наиболее контрастны при параллельных плоскостях и исчезают, если волны поляризованы ортогонально. Трудность получения интерференции поляризованных волн состоит в том, что при наложении двух когерентных лучей, поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях, никакой интерференционной картины с максимумами и минимумами интенсивности получиться не может. Интерференция возникает только в том случае, если колебания во взаимодействующих лучах совершаются вдоль одного и того же направления. Колебания в двух лучах, первоначально поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях, можно свести в одну плоскость, пропустив эти лучи через поляризующую кристаллическую пластинку.

Рассмотрим схему получения интерференции поляризованных лучей (рис).

Прошедшее через поляризатор Р излучение точечного источника S попадает на полуволновую кристаллическую пластинку Q, которая позволяет изменять угол между плоскостями поляризации интерферирующих лучей: ее поворот на угол α поворачивает вектор на 2α. Если наблюдать интерференционные полосы через анализатор А, то при его повороте на π/2 картина, наблюдаемая на экране Э, инвертируется: из-за дополнительной разности фаз π темные полосы становятся светлыми и наоборот. Анализатор здесь необходим также для того, чтобы свести колебания двух различно поляризованных лучей в одну плоскость.

при прохождении поляризованного света через кристаллическую пластинку разность хода между двумя компонентами поляризации зависит от толщины пластинки, среднего угла преломления и разности показателей и. Очевидно, что возникающая при этом разность фаз

различна для разных длин волн, и тем самым интерференционная картина оказывается окрашенной. Для плоскопараллельных пластинок наблюдаются полосы равного наклона, а для тонких клиновидных пластинок - полосы равной толщины.

Приведенная формула позволяет для любой фазовой пластинки рассчитать интенсивность на выходе при скрещенных поляризаторе и анализаторе:

54. Дисперсія світла

Поширюючись у речовині, електромагнітна хвиля взаємодіє з нею. Внаслідок цього речовина впливає на поширення електромагнітної хвилі. Зокрема, швидкість хвилі змінюється в разі переходу з однієї речовини в іншу. Як уже встановлено, наслідком залежності швидкості електромагнітної хвилі, зокрема видимого світла, від природи речовини є явище його заломлення на межі двох середовищ. Показник заломлення визначають відношенням швидкостей хвилі в кожній із речовин. Зокрема, для випадку, коли хвиля переходить із вакууму в речовину, показник заломлення визначається за формулою: Таку залежність можна записати лише для певної довжини хвилі. Експериментальні дослідження засвідчують, що хвилі різних довжин (частот) поширюються в певному середовищі з різними швидкостями. Це пояснюють тим, що хвилі різної довжини зазнають різних впливів з боку речовини. Наслідком залежності швидкості поширення електромагнітної хвилі від її частоти є залежність показника заломлення від довжини хвилі:Явище залежності показника заломлення від довжини хвилі називають дисперсією. У лабораторних умовах спостерігати дисперсію найкраще на прикладі видимого світла. Якщо на межу поділу двох середовищ із показниками заломлення n₁ і n₂, причому n₁< n₂ спрямувати під певним кутом а> 0 пучок світла червоного кольору (= 700 нм), то він зазнає заломлення, і в другому середовищі поширюватиметься під кутому₁<а. Речовина впливає на швидкість електромагнітної хвилі, яка в ній