Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики (Оптика и атомная физика). Часть 2. Либерман З.А - 12 стр.

UptoLike

Рубрика: 

12
излучаемых всеми частицами второго тела , все время на одно и то
же значение . Такое событие практически совершенно невероятно. Поэтому
для получения когерентных источников прибегают к искусственному
приему : «раздваивают» свет, исходящий от одного источника .
Это «раздвоение» можно осуществить, например, посредством экрана
с двумя малыми отверстиями . В соответствии с принципом Гюйгенса -
Френеля источник света S создает в отверстиях экрана вторичные
источники света S
1
и S
2
. Очевидно, что всякое изменение фазы волн,
излучаемых основным источником S, сопровождается точно такими же
изменениями фаз волн, излучаемых вторичными источниками S
1
и S
2
.
Следовательно, у волн , излучаемых источниками S
1
и S
2
, разность фаз все
время остается неизменной, т.е. источники являются когерентными .
Другой способ получения когерентных источников основан на
отражении света от двух плоских зеркал, установленных под углом α,
близким к 180
0
. Эта оптическая система называется зеркалами Френеля .
Когерентными источниками служат изображения S
1
и S
2
основного
источника света S.
В отличие от механических волн , для электромагнитных (световых )
волн необходимо определять не геометрическую разность хода , а так
называемую оптическую разность хода лучей , которая учитывает
следующее:
1. Путь, проходимый волной, зависит от показателя преломления
вещества. В среде с показателем преломления n световые волны
распространяются со скоростью в n раз меньшей по сравнению с
вакуумом;
2. Световая волна , отражающаяся от оптически более плотной среды в
менее плотную , изменяет фазу на π , что соответствует
дополнительной разности хода λ /2, а отражающаяся от оптически
менее плотной не меняет фазу .
Интерференция света, отраженного от прозрачных пленок
Рассмотрим интерференционные явления , возникающие при
отражении света от тонких прозрачных пластин
Пусть на тонкую пленку толщиной d падают
параллельные лучи монохроматического света
( рис .4). Очевидно, что из некоторой точки С
будут выходить два практически совпадающих
когерентных луча : луч 2, отраженный от
верхней поверхности пленки, и луч 1,
отраженный от нижней ее поверхности.
Понятно, что разность хода
l
этих лучей
зависит от угла падения α и толщины пленки d
пленки. Кроме того,
l
зависит еще и от
показателя преломления n вещества пленки, так как на участке АВС луча 1
световые волны распространяются со скоростью в n раз меньшей , чем на
участке DC луча 2. Это ведет к увеличению разности фаз волн, а,
n
A
B
D
1
2
2
1
Рис . 4
                                   12
излучаемых      всеми     частицами второго тела, все время на одно и то
же значение. Такое событие практически совершенно невероятно. Поэтому
для получения когерентных источников прибегают к искусственному
приему: «раздваивают» свет, исходящий от одного источника.
      Это «раздвоение» можно осуществить, например, посредством экрана
с двумя малыми отверстиями. В соответствии с принципом Гюйгенса-
Френеля источник света S создает в отверстиях экрана вторичные
источники света S1 и S2. Очевидно, что всякое изменение фазы волн,
излучаемых основным источником S, сопровождается точно такими же
изменениями фаз волн, излучаемых вторичными источниками S1 и S2.
Следовательно, у волн, излучаемых источниками S1 и S2, разность фаз все
время остается неизменной, т.е. источники являются когерентными.
      Другой способ получения когерентных источников основан на
отражении света от двух плоских зеркал, установленных под углом α,
близким к 1800. Эта оптическая система называется зеркалами Френеля.
Когерентными источниками служат изображения S1 и S2 основного
источника света S.
      В отличие от механических волн, для электромагнитных (световых )
волн необходимо определять не геометрическую разность хода, а так
называемую оптическую разность хода лучей, которая учитывает
следующее:
   1. Путь, проходимый волной, зависит от показателя преломления
      вещества. В среде с показателем преломления n световые волны
      распространяются со скоростью в n раз меньшей по сравнению с
      вакуумом;
   2. Световая волна, отражающаяся от оптически более плотной среды в
      менее плотную, изменяет фазу на π, что соответствует
      дополнительной разности хода λ/2, а отражающаяся от оптически
      менее плотной – не меняет фазу.

       Интерференция света, отраженного от прозрачных пленок
     Рассмотрим интерференционные явления, возникающие при
отражении света от тонких прозрачных пластин
                      ’    Пусть на тонкую пленку толщиной d падают
1     2 D          2       параллельные лучи монохроматического света
                    ’
                  1        (рис.4). Очевидно, что из некоторой точки С
     A                     будут выходить два практически совпадающих
              C            когерентных луча: луч 2, отраженный от
                        n верхней поверхности пленки, и луч 1,
                           отраженный от нижней ее поверхности.
         B                 Понятно, что разность хода ∆ этих лучей
                           зависит от угла падения α и толщины пленки d
       Рис. 4
                           пленки. Кроме того, ∆ зависит еще и от
показателя преломления n вещества пленки, так как на участке АВС луча 1
световые волны распространяются со скоростью в n раз меньшей, чем на
участке DC луча 2. Это ведет к увеличению разности фаз волн, а,