Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Физика для школьников старших классов и поступающих" -> 136

Физика для школьников старших классов и поступающих - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. Физика для школьников старших классов и поступающих — М.: Дрофа, 2005. — 795 c.
ISBN 5-7107-9384-1
Скачать (прямая ссылка): fizikadlyashkolnikovstarshihklasov2005 .djvu
Предыдущая << 1 .. 130 131 132 133 134 135 < 136 > 137 138 139 140 141 142 .. 236 >> Следующая


V

( А-Л
452

ГЛ. V.l. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА

где пі и Ti — показатели преломления окружающей среды и пластинки, D — основание перпендикуляра, опущенного на луч 1' из точки С, а член Xj/2 учитывает сдвиг по фазе на п при отражении света в точке A (IV.4.5.50)*, г — угол преломления и A0 — длина волны света в вакууме.

Условия для интерференционных максимумов отражения:

X0 х

2dn cos г = (2т + 1)-^ , или 2dcos г = (2т + l)g ,

где m = О, 1,2, — порядок интерференционного максиму-

ма.

Условия для интерференционных минимумов отражения: 2dn cos г = тХ0, или 2d cos г = тк.

где т = О, 1, 2... — порядок интерференционного минимума.

Оптическая разность хода для проходящих через пластинку волн (лучи 2' и 2 ") As = 2dn cos г, т. е. отличается от As для отраженного света на Xq/2. Поэтому максимумам отражения соответствуют минимумы прохождения света, и наоборот. Если пластинка освещается белым светом, то в отраженном и проходящем свете она имеет дополнительную окраску.

Наибольшая толщина пластинки d, при которой еще возможно наблюдение интерференционных полос, лимитируется временем когерентности света тког (V. 1.1.4°):

2dn cos г < стког, или 2d cos г < ZKor, где 1К0Г = 1>тког = стког/п — длина когерентности.

4°. В расчетах оптической разности хода интерферирующих волн в пластинке (п. 3°) принимались во внимание только две волны, соответствовавшие первому отражению от верхней и от нижней поверхностей пластинки, т. е. не учитывалась возможность многократного отражения света. Такое упрощение правомерно только при условии, что интенсивность 12 волны, соответствующей второму отражению от нижней поверх-

1 Предполагается, что і < іБр и га > Zt1. Если n < /I1, то сдвиг по фазе на л происходит при отражении света в точке В, и As = 2dn cos г + X0/2, т. е. отличается от значения As для случая п > Пі на X0, что не влияет на результат интерференции.
§ V.1.3. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА В ТОНКИХ ПЛЕНКАХ

453

ности пластинки, значительно меньше интенсивности Jj волны, возникающей при первом отражении. Если R — коэффициент отражения света (IV.4.5.6°) от верхней и нижней

поверхностей пластинки, то I2 = R2I\. Обычно R2 1. Например, для границы воздух — стекло (n2i = 1,5) при углах падения света і < 50° коэффициент отражения R < 0,05. В некоторых специальных случаях, когда I2 соизмеримо с J1, необходимо рассматривать интерференцию многих волн (V.1.4).

5°. Рассматривая интерференцию света в тонких пленках, различают интерференционные полосы равного наклона и равной толщины. Полосы равного наклона наблюдаются в тех случаях, когда на плоскопараллельную тонкую пленку падает под разными углами і расходящийся (или сходящийся) пучок света. Таковы, например, условия освещения пленки протяженным источником или рассеянным солнечным светом. Так как dun всюду одинаковы, то оптическая разность хода интерферирующих волн изменяется вдоль поверхности пленки только из-за изменения угла падения света і. Условия интерференции для всех лучей, падающих на поверхность пленки и отражающихся от нее под одним и тем же углом, одинаковы. Соответственно интерференционная картина в этом случае называется полосами равного наклона. Полосы равного наклона наблюдают на экране Э, установленном в фокальной плоскости собирающей линзы Л (рис. V.1.6). В отсутствие линзы интерференционную картину можно было бы наблюдать только на бесконечности — в месте пересечения пар параллельных лучей I', 1", 22" и т. д. Поэтому говорят, что полосы равного наклона локализованы в бесконечности. Для их визуального наблюдения нужно аккомодировать глаз на бесконечность.

6°. Полосы равной толщины наблюдаются при отражении параллельного или почти параллельного пучка лучей света (і = const) от тонкой прозрачной пленки, толщина d которой неодинакова в разных местах. Оптическая разность хода интерферирующих волн изменяется при переходе от одних точек на поверхности пленки к другим в соответствии с изменением толщины d, так что условия интерференции одинаковы в точках, соответствующих одинаковым значениям d. Поэтому рассматриваемая интерференционная картина и называется полосами равной толщины. Полосы равной толщины локализованы вблизи поверхности
454

ГЛ. V.l. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА

пленки, т. е. для их наблюдения нужно аккомодировать глаз практически на поверхность самой пленки.

Если свет интерферирует в тонком прозрачном клине с малым углом а при вершине, то полосы равной толщины имеют вид прямоугольных полос, параллельных ребру клина. При освещении клина монохроматическим светом с длиной волны в вакууме A0, падающим нормально на поверхность клина (і = 0), ширина интерференционных полос (V.1.2.3°) равна Х0/2па, где п — абсолютный показатель преломления клина.

7°. Полосы равной толщины, имеющие форму концентрических колец и называемые кольцами Ньютона, наблюдаются при интерференции света в тонком воздушном зазоре между плоской стеклянной пластинкой А и плотно прижатой к ней плосковыпуклой линзой JI (рис. V.1.7). Плоская поверхность линзы параллельна поверхности пластинки, свет падает на эту поверхность нормально. Центры колец Ньютона совпадают с точкой О соприкосновения линзы с пластинкой. На небольшом расстоянии г от точки О оптическая разность хода волн, отраженных от верхней и нижней поверхностей воздушного зазора,
Предыдущая << 1 .. 130 131 132 133 134 135 < 136 > 137 138 139 140 141 142 .. 236 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed