Применение интерференции света

<21 22 232425 26 27 >

Явление интерференции света широко используется в физике и в технике. Например, для определения показателя преломления газообразных веществ, для точного измерения длин и углов, контроля качества обработки поверхностей и т. п.

Интерференция при отражении от тонких пленок лежит в основе просветления оптики. Так называют технологию создания на поверхности линз оптических систем тонких прозрачных пленок, обеспечивающих гашение друг другом отраженных от поверхностей пленки световых лучей. В сложных оптических системах это позволяет избавиться от бликов и увеличить интенсивность света, поступающего в регистрирующий прибор.

С помощью специальных интерферометров осуществляют сравнение определенных длин волн с длиной нормального метра. В системе СИ принимается, что один метр – это длина, равная 1 650 763, 73 длин волн в вакууме определенной линии излучения атомов криптона – 86.

Дифракция света.

27.1. Дифракция света

Дифракцией называют совокупность явлений, наблюдаемых в среде с резкими оптическими неоднородностями и связанных с отклонениями в распространении света от законов геометрической оптики.

Для наблюдения дифракции на пути световой волны от некоторого источника помещают непрозрачную преграду, закрывающую часть волновой поверхности волны, испущенной источником. Возникающую дифракционную картину наблюдают на экране, расположенном на продолжении лучей.

Различают два вида дифракции. Если лучи, идущие от источника и от преграды в точку наблюдения можно считать почти параллельными, то говорят, что наблюдается дифракция Фраунгофера, или дифракция в параллельных пучках. Если условия дифракции Фраунгофера не выполняются, говорят о дифракции Френеля.

Необходимо отчетливо представлять, что между интерференцией и дифракцией нет принципиального физического отличия. Оба явления обусловлены перераспределением энергии накладывающихся когерентных световых волн. Обычно при рассмотрении конечного числа дискретных источников света, то говорят об интерференции. Если рассматривается наложение волн от непрерывно распределенных в пространстве когерентных источников, то говорят о дифракции.

27.2. Принцип Гюйгенса – Френеля

Принцип Гюйгенса позволяет в принципе объяснит проникновение света в область геометрической тени, однако ничего не говорит об интенсивности волн, распространяющихся в различных направлениях. Френель дополнил принцип Гюйгенса указанием на то как следует рассчитывать интенсивность излучения от элемента волновой поверхности в различных направлениях, а также указанием на то, что вторичные волны являются когерентными, и при расчете интенсивности света в некоторой точке необходимо учитывать интерференцию вторичных волн.

Математически принцип Гюйгенса - Френеля состоит в следующем. Каждый элемент волновой поверхности является точечным источником вторичной сферической волны, амплитуда которой пропорциональна . Поскольку в сферической волне амплитуда убывает по закону , в точку приходит колебание

(1)

- коэффициент, зависящий от угла между нормалью к - ортом и направлением в точку наблюдения . является плавно изменяющейся функцией, причем , а

Результирующее колебание от всей поверхности является суперпозицией колебаний (1) от всех ее элементов:

(2)

<21 22 232425 26 27 >

Дата добавления: 2021-01-11; просмотров: 281;