10.)Интерференция монохроматических волн

Некогерентные:

Когерентные:

Интерференция- сложение двух когерентных волн.

Когерентные волны – две волны, если они имеют постоянную во времени разность фаз. Равенство частот- необходимое условие когерентности.

Интерференция световых волн (света)- наложение двух или нескольких волн, при котором происходит пространственное перераспределение интенсивности света, наблюдаемое в виде светлых и тёмных полос.

– интерференционная картина разности хода

- оптическая разность хода (рис 1)

Оптическая разность хода двух волн

m=1,2… max-чётн, min-нечётн

Одной из важных характеристик наблюдаемой интерференционной картины является видность V, которая характеризует контраст интерференционных полос.

По определению 

где   и   – соответственно максимальное и минимальное значения интенсивности в интерференционной картине.

При интерференции монохроматических волн видность V зависит только от соотношения интенсивностей интерферирующих пучков света и выражается формулой: 

В случае пучков равной интенсивности ( ) 

При этом видность интерференционной картины максимальна и равна единице.

11.)Интерференция света в тонких плёнках

Явление интерференции в тонких пленках широко наблюдается в естественных условиях: радужная окраска мыльных пузырей, нефтяных пленок, масляных пятен на поверхности воды, крыльев бабочки.

В этом случае интерферируют лучи, полученные от отражения падающего луча от верхней и нижней поверхностей. Оптическая разность хода между лучами не велика из-за малой толщины пленки и поэтому они принадлежат одному цугу, а значит когерентны.

Падающая волна частично отражается от поверхности пленки и частично преломляется. Преломленная волна, достигнув нижней поверхности пленки, отражается от нее. Затем отражённый луч преломляется на верхней поверхности. Лучи 1 и 2 с помощью линзы собираются на экране в точке P и интерферируют. Результат интерференции зависит от оптической разности хода между лучами 1 и 2.

Оптическая разность хода лучей - разность оптических длин путей двух световых лучей.

Кольца Ньютона — кольцеобразные интерференционные максимумы и минимумы, появляющиеся вокруг точки касания слегка изогнутой выпуклой линзы и плоскопараллельной пластины при прохождении света сквозь линзу и пластину.(рис1)

K- номер кольца ,R- радиус кривизны линзы ,λ-длина волны.

- для тёмного кольца

Полосы равного наклона - чередующиеся тёмные и светлые полосы (интерференционные полосы), возникающие при падении света на плоскопараллельную пластину в результате интерференции лучей, отражённых от верхней и нижней её поверхностей и выходящих параллельно друг другу.

2nhcosy + l/2 = k l/2 (n — преломления показатель вещества пластинки; h — её толщина; l — длина волны света; y — угол преломления лучей; k — целое число, чётное значение которого соответствует максимумам, а нечётное — минимумам освещённости). Дополнительный член l/2 в выражении для разности хода учитывает сдвиг фаз при отражении от оптически более плотной среды

Полосы равной толщины - интерференц. полосы, наблюдаемые при освещении тонких оптически прозрачных слоев (плёнок) переменной толщины пучком параллельных лучей и обрисовывающие линии равной оптической толщины. Разность хода между параллельными монохроматич. лучами, отражёнными от верхней и нижней поверхностей плёнки (рис.), равна   (n - показатель преломления плёнки, h - её толщина, - угол преломления). (светлые полосы) возникают при разности хода   m = 0,1, 2, ..., а минимумы (тёмные полосы) - при

 - длина волны света, в к-ром происходит наблюдение)

У хороших линзах синий оттенок

Геометрическая разность волн :

Оптическая разность хода лучей:

Оптический путь: