Курс общей физики. Миловидова С.Д - 71 стр.

UptoLike

Рубрика: 

71
покрытой чередующимися светлыми и темными полосами,
параллельными ребру клина (рис.5 б). Очевидно , что чем больше угол
клина θ , тем быстрее изменяется разность хода лучей вдоль клина и тем
чаще расположены интерференционные полосы .
При использовании белого света интерференционные полосы
несколько расширяются, приобретая радужную окраску . Это объясняется
зависимостью разности хода от длины волны : в каждой светлой полосе
максимумы для различных
длин волн располагаются
раздельно.
В отличие от
клинообразной пленки у
пленки со случайным
распределением толщины интерференционные полосы могут иметь самую
разнообразную криволинейную форму . При освещении этой пленки белым
светом возникает весьма причудливая по форме и расцветке
интерференционная картина . Такую картину дают мыльные пленки ,
нефтяные пятна на поверхности воды , крылья мелких насекомых, жировые
налеты на стекле и другие тонкие пленки толщиной порядка 10
-4
см . В
более толстых пленках цветные интерференционные полосы оказываются
настолько сближенными, что частично перекрывают друг друга и
интерференционная картина становится неразличимой . Поэтому
интерференцию света в толстых пленках можно наблюдать только при
использовании строгого монохроматического света .
Кольца Ньютона
Рассмотрим систему, состоящую из плосковыпуклой линзы , которая
соприкасается своей выпуклой частью с плоской
поверхностью хорошо отполированной
пластинки (рис.6). Толщина образованной между
ними воздушной прослойки растет от центра к
краю . Если теперь на эту систему падает пучок
монохроматического света , то световые волны ,
отраженные от нижней поверхности линзы и
верхней поверхности пластинки , будут
интерферировать между собой в точке B. При
этом в центре будет наблюдаться темное пятно ,
окруженное рядом концентрических , светлых и
черных колец убывающей ширины .
С помощью колец Ньютона можно
определять длины волн монохроматического
света по формуле
()
kmR
rr
km
=
22
λ ., (15)
зная радиус кривизны линзы и радиусы r
m
и r
k
темных
интерференционных колец.
б а
Рис.5
d
0
Рис.
6
0
R
r
A
                                          71
покры той череду ю щ имися светлы ми и                 темны ми            полоса ми,
па ра ллельны ми ребру клина (рис.5 б). О чевидно, что чем больш е у гол
клина θ , тем бы стрее из  меняется ра з   ность х ода лу чей вдоль клина и тем
ча щ е ра сположены интерф еренционны е полосы .
       П ри использ   ова нии белого света интерф еренционны е полосы
несколько ра сш иряю тся, приобретая раду жну ю окра ску . Э то объясняется
за висимостью ра з   ности х ода от длины волны : в ка ждой светлой полосе
                                                  ма ксиму мы для ра з        личны х
                                                  длин волн распола га ю тся
                                                  ра з дельно.
                                                          В        отличие           от
         а                               б        к л ин оо бра з
                                                                н ой     пл ен ки     у
                   Рис.5
                                                  пленки         со       слу ча й ны м
ра спределением толщ ины интерф еренционны е полосы могу т иметь са му ю
ра знообра з ну ю криволиней ну ю ф орму . П ри освещ ении этой пленки белы м
светом воз     ника ет весьма причу длива я по ф орме и ра сцветке
интерф еренционна я ка ртина. Т а ку ю картину да ю т мы льны е пленки,
неф тяны е пятна на поверх ности воды , кры лья мелких на секомы х , жировы е
на леты на стекле и дру гие тонкие пленки толщ иной порядка 10-4 см. В
более толсты х пленках цветны е интерф еренционны е полосы ока з             ы ва ю тся
на столько сближенны ми, что ча стично перекры ва ю т дру г дру га и
интерф еренционна я ка ртина           ста новится нера з     личимой . П оэтому
интерф еренцию света в толсты х пленка х можно на блю да ть только при
использ   ова нии строгого монох рома тического света .
                                К оль ца Н ь ютона
Ра ссмотрим систему , состоящ у ю из плосковы пу клой линз               ы , котора я
                            соприка са ется своей вы пу клой ча стью с плоской
                            поверх ностью          х орош о        отполирова нной
                            пла стинки (рис.6). Т олщ ина обра з     ова нной между
                            ними воз   ду ш ной прослой ки ра стет от центра к
                            кра ю . Е сли теперь на эту систему па да ет пу чок
                            монох роматического света , то световы е волны ,
          00
                R r         отра женны е от нижней поверх ности линз               ы и
                            верх ней       поверх ности       пла стинки,       бу ду т
                            интерф ерировать между собой в точке B. П ри
           A      B d       этом в центре бу дет на блю да ться темное пятно,
                            окру женное рядом концентрических , светлы х и
                            черны х колец у бы ва ю щ ей ш ирины .
           Рис.6                   С    помощ ью       колец Н ью тона можно
                            определять длины волн монох роматического
света по ф орму ле
                                       rm2 − rk2
                                    λ=            .,                             (15)
                                       R (m − k )
     зна я ра диу с кривиз ны         линз
                                         ы      и ра диу сы     rm   и rk    темны х
интерф еренционны х колец.