Физика_1 / 54

54. Интерференция световых волн в тонких пластинках.условия максимума и минимума.

Если монохроматический свет падает на тонкую прозрачную плоскопраллельную пластинку от точечного источника , то он отражается двумя поверхностями этой пластинки:верхней и нижней. В любую точку ,находящуюся с той же стороны пластинки, что и источник , приходят два луча, дающие интерференционную кртинку. На пластинке происходит деление амплитуды.

Пусть на плоскопараллельную прозрачную пленку с показателем преломления n и толщиной d под углом r падает плоская монохроматическая волна . на поверхности пленки в точке О луч разделится на два: частично отразится, частично преломится. Преломленый луч, дойдя до точки С, частично преломится в воздух(n0=1) ,а частично отразится и пойдет к точке В. Здесь он опять частично отразится и преломится, выходя в воздух под углом i. лучи 1 и 2 когерентны, если оптическая разность их хода мала по сравнению с длиной когерентности падающей волны. Если на их пути поставить собирающую линзу, то они сойдутся в одной из точек Р фокальной плоскости линзы. В результате возникает интерференционная картина. Оптическая разность хода между лучами от точки О до АВ, , где показатель преломления окружающей среды принят за 1, а член обусловлен потерей полуволны при отражении света от границы раздела. Если n<n0, то потеря призойдет в точке О и знак будет «-«, если в точке С, то знак будет «+».ОС=СВ=cos rOA-OBsin i=2d tg sin I. учитывая закон преломления , получим :

с учетом потери полуволны для оптической разности хода получим в точке Р будет максимум : ,и минимум:

Интерференция наблюдается только в том случае, если удвоенная толщина пластинки меньше дины когерентности падающей волны.

1.полосы равного наклона:интерференционная картина определяется величинами d, n, , им соответствует своя интерференционная полоса ,которая возникает в результате наложения лучей, падающих на пластинку под одинаковыми углами(полосы равного наклона). Лучи l` , l`` параллельны друг другу ,следовательно они пересекаются только в бесконечном пространстве, для их наблюдения используют собирающую линзу и экран, лучи l` , l`` соберутся в фокусе линзы, туда же придут другие лучи параллельные лучу 1. В результате интенсивность увеличивается. Лучи 3, наклоненные под другим углом соберутся в другой точке Р(фокальная плоскость линзы).

2.полосы равной толщины:пусть на пластинку в виде клина падает плоская волна(направление совпадает с лучами 1 и 2) рассмотри лучи 1`,1`` ,они пересекутся в некоторой точке А , являющейся изображением точки В . т.к. эти лучи когерентны, они будут интерферировать. Лучи 2`, 2`` собираются линзой в точке A` . на экране возникает система интерференционных полос . каждая из полос появляется при отражении от мест пластинки , имеющих одинаковую толщину. Такие полосы-полосы равной толщины. Они локализованы вблизи поверхности клина.