Практикум по курсу общей физики. Оптика. Голицына О.М - 3 стр.

UptoLike

Рубрика: 

3
Интерференция света при отражении от тонких пластин и плёнок.
Полосы равного наклона и полосы равной толщины
На рисунке приведена схема наблюдения интерференции по методу
деления амплитуды. Луч 1 падает на плоскопараллельную прозрачную
пластинку толщиной b с показателем преломления n. Допустим в общем
случае, что среда над пластинкой
имеет показатель преломления
1
n
, а
среда под пластинкой показатель
преломления
21
nn
¹
. Лучи 2 и 3 воз-
никают в результате отражения луча
1 и при известных условиях могут
интерферировать.
Пусть 1 монохроматическая
волна. Тогда 2 и 3 когерентны при
любой разности хода
D
между ними.
Линза L сводит лучи 2 и 3 в одну
точку пространства P (в фокальной плоскости линзы), где они интерфери-
руют. Результат интерференции будет зависеть от
D
. (Следует отметить,
что линза L, как и вообще линзы, не вносит дополнительной разности хо-
да между лучами, приходящими в точку P.)
Найдём оптическую разность хода
D
между лучами 2 и 3. Из ри-
сунка следует:
1
().
ABBCnADn
(1)
Кроме того, надо учесть, что при отражении от оптически более плотной
среды фаза волны скачком меняется на
,
p
что эквивалентно изменению
оптического пути луча на
/2
l
(физики называют это потерей полуволны).
Если изменение фазы на
p
при отражении происходит только с од-
ним из лучей 2 или 3, то в формулу (1) следует добавить дополнительную
разность хода
/2
l
±
и записать
1
()/2.
ABBCnADn
l
D=+×-×±
(2)
b
1
B
P
L
2
3
A
D
C
1
n
n
2
n
j
2
j
       Интерференция света при отражении от тонких пластин и плёнок.
             Полосы равного наклона и полосы равной толщины

     На рисунке приведена схема наблюдения интерференции по методу
деления амплитуды. Луч 1 падает на плоскопараллельную прозрачную
пластинку толщиной b с показателем преломления n. Допустим в общем
                                  случае, что среда над пластинкой
                                             имеет показатель преломления n1 , а
                                P
      1                                      среда под пластинкой – показатель
                        L
                                             преломления n2 � n1 . Лучи 2 и 3 воз-
          �         2
               D                             никают в результате отражения луча
                            3           n1
          A                                  1 и при известных условиях могут
                                    n        интерферировать.
                    C
 b        �2                                      Пусть 1 – монохроматическая
                                             волна. Тогда 2 и 3 – когерентны при
               B                        n2
                                   любой разности хода � между ними.
                                   Линза L сводит лучи 2 и 3 в одну
точку пространства P (в фокальной плоскости линзы), где они интерфери-
руют. Результат интерференции будет зависеть от � . (Следует отметить,
что линза L, как и вообще линзы, не вносит дополнительной разности хо-
да между лучами, приходящими в точку P.)
      Найдём оптическую разность хода � между лучами 2 и 3. Из ри-
сунка следует:
                   � � ( AB � BC ) � n � AD � n1.                           (1)
Кроме того, надо учесть, что при отражении от оптически более плотной
среды фаза волны скачком меняется на � , что эквивалентно изменению
оптического пути луча на � / 2 (физики называют это потерей полуволны).
     Если изменение фазы на � при отражении происходит только с од-
ним из лучей 2 или 3, то в формулу (1) следует добавить дополнительную
разность хода �� / 2 и записать
               � � ( AB � BC ) � n � AD � n1 � � / 2.                       (2)



                                             3