Интерференция от плоскопараллельной пластинки
Интерференцию мы все наблюдаем на мыльных пузырях, на лужах с разлитым бензином. В этих случаях происходит отражение одного и того же луча от верхней и нижней части плёнки. В случае, когда разность хода лучей равна целому числу полуволн, мы наблюдаем усиление освещённости (максимум), если число полуволн нецелое, то ослабление света, волны как бы гасят друг друга (условие минимума).
Рис. 2.4.1
Рис. 2.4.2
Если оптическая разность хода лучей 1 и 2 мала по сравнению с длиной когерентности падающей волны, то они когерентны, а интерференционная картина определяется оптической разностью хода между интерферирующими лучами:
Условие интерференционного максимума
Условие интерференционного минимума
Максимумам интерференции в отраженном свете соответствуют минимумы в проходящем и наоборот (оптическая разность хода для проходящего и отраженного света отличается на /2
Рис.2.4.5
Кольца Ньютона
Рис.2.5.1 Кольца Ньютона
Первый эксперимент по наблюдение интерференции света в лабораторных условиях принадлежит И. Ньютону. Но он не смог объяснить с точки зрения корпускулярной теории, почему возникают кольца, однако он понимал, что это связано с какой-то периодичностью световых процессов.
Радиус m — го светлого кольца:
Оптическая разность хода (в отраженном свете)
Радиус m-го темного кольца:
R- радиус кривизны нижней поверхности линзы , m- 0, 1, 2, …d – ширина воздушного зазора (много меньше R), r – радиус кривизны окружности, всем точкам которой соответствует одинаковый зазор.
В белом свете max –цветные кольца. В монохроматическом свете – окраска в соответствии с длиной волны λ.
Чем больше m, тем меньше различие между радиусами соседних колец, то есть тем ближе друг к другу кольца. При больших значениях m картина неразличима для глаза.
Рис. 2.5.2
Правильная форма колец Ньютона легко искажается при незначительных погрешностях выпуклой поверхности линзы и верхней пластинки.
Наблюдение формы колец Ньютона позволяет осуществить быстрый и точный контроль качества шлифовки плоских пластин и линз, а также близость поверхностей линз к сферической форме.
Кольца Ньютона используются для измерения радиусов кривизны поверхностей, для измерения длин волн света и показателей преломления. Если падающий свет – немонохроматический, то разным λ соответствует разные r, то есть вместо черных и светлых колец получают систему цветных колец.
В некоторых случаях (например, при сканировании изображений на плёнках или оптической печати с негатива) кольца Ньютона представляют собой нежелательное явление.
Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 2127;