1. Интерференция света. 3 семестр Электромагнитные волны (эмв)
 Скачать 0.81 Mb.
|
|
Интерференция света 3 семестрЭлектромагнитные волны (ЭМВ)
где - относительный показатель преломления вещества Для большинства веществ 1 При сложении колебаний светового вектора когерентных волн Интерференция света – это наложение когерентных световых волн с образованием в пространстве минимумов и максимумов освещенности. Интенсивность волны I E2 1. Если разность фаз изменяется случайным образом, то I = I1 + I2 2. = 0, cos = 1 3. = , cos = 1 При интерференции света происходит перераспределение энергии в пространстве. Энергия из одних областей (минимумы освещенности) передается в другие области (максимумы освещенности). http://www.falstad.com/ripple/ex-2source.html - апплет для демонстрации интерференции dl - геометрическая длина пути dL = ndl - оптическая длина пути L = nL - для однородной среды 21 = L2 – L1 = n(l2 – l1) Оптическая разность хода двух волн: - условие интерференционных максимумов - условие интерференционных минимумов k = 0; 1; 2; 3; … Методы получения интерференционных картин 1. Опыт Юнга (1802 г.) http://http://vsg.quasihome.com/interf.htm Опыт Юнга Томас Юнг (Янг) (1773-1829) английский физик, астроном, врач и востоковед 2. Бипризма Френеля (1802 г.) Огюстен Жан Френель (1788-1827) французский физик, один из создателей волновой теории света 3. Бизеркала Френеля (1816 г.) 5. Билинза Бийе 4. Зеркало Ллойда Расчет интерференционных картин 2l = 2xd - координата интерференционных максимумов - координата интерференционных минимумов Из условий максимумов и минимумов Шириной интерференционной полосы x называется расстояние между двумя соседними максимумами или минимумами. - ширина интерференционной полосы Интерференция в тонких пленках Пленка называется тонкой, если ее толщина сравнима с длиной волны света. Пусть коэффициент отражения 0,1. Тогда: I1 = 0,1I0 I2 = 0,081I0 В отраженном свете интенсивности лучей 1 и 2 примерно одинаковы, а в проходящем свете (лучи 1’ и 2’) они значительно отличаются. Интерференционная картина в отраженном свете четкая и контрастная, а в проходящем - нет. Если отражение происходит от оптически более плотной среды, то между лучами появляется дополнительная разность фаз, равная . Это равносильно увеличению оптической разности хода на /2. Если n > n1 , то Если n < n1 , то Различают два вида интерференционных картин в тонких пленках:
Кольца Ньютона Это частный случай полос равной толщины Интерференционная картина возникает в месте соприкосновения плоскопараллельной стеклянной пластинки и плосковыпуклой линзы. В качестве тонкой пленки выступает воздушный зазор между ними. Картины в отраженном и проходящем свете будут взаимно дополнительными. - радиусы светлых колец в отраженном свете и темных в проходящем - радиусы темных колец в отраженном свете и светлых в проходящем Применения интерференции
Просветление оптики nпл < nст Интерферометр Майкельсона Альберт Абрахам Майкельсон (1852-1931) американский физик Nobel Prize (1907) Интерференция, полученная при помощи интерферометра со строго перпендикулярными зеркалами Интерференционная картина, полученная при помощи интерферометра c зеркалами под углом около 90° |