Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 60 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Интерференционная картина в тонкой плёнке может наблюдаться и в проходящем свете. Интерферируют
при этом две волны 1′′ и 2′′, проходящие через плёнку. Нетрудно видеть, что геометрическая разность хода бу-
дет той же
()
NCMC + . Однако ни одна из интерферирующих волн при прохождении через плёнку не отража-
ются от более оптически плотной среды и не изменяет фазу на
π
. Вследствие этого оптическая разность хода
волн 1′′ и 2′′ в проходящем свете равна
(
)
β
=
=
+
=∆ cos22
222
dnMCnNCMCn .
Таким образом, законы интерференции в проходящем свете имеют вид
()
2
12sin2
22
1
2
2
λ
+=α− mnnd
; ...;3;2;1
=
m
(
)
min ;
λ=α− mnnd
22
1
2
2
sin2 ; ...;2;1;0
=
m
()
max . (2.6.3)
Следовательно, максимумам интерференции в отражённом свете соответствуют минимумы интерференции в
проходящем свете, и наоборот. Поэтому принято говорить, что интерференционные картины в отражённом и про-
ходящем свете оказываются взаимно дополнительными.
Если под плёнкой находится среда, у которой
23
nn > , а над плёнкой
21
nn
<
, то обе отражённые волны 1′ и
2′ будут изменять фазы на
π
при отражении от более оптически плотных сред. Это приведёт к соответствую-
щему изменению законов интерференции: формулы максимумов интерференции заменятся на формулы мини-
мумов и наоборот как в проходящем, так и отражённом свете.
Рис. 81
До сих пор мы предполагали, что на плоскопараллельную плёнку падает плоская волна. Рассмотрим те-
перь интерференцию света при падении на плёнку расходящегося пучка лучей (рис. 81). Когерентные лучи 1′ и
1′′; 2′ и 2′′ параллельны между собой. Поэтому для наблюдения интерференции следует использовать соби-
рающую линзу и экран, расположенный в её фокальной плоскости. Оптическая разность хода каждой пары
волн определится выражением (2.6.2) и зависит лишь от угла падения
α
, так как толщина плёнки для всех пар
интерферирующих волн одинакова. Ввиду того, что угол падения волн плавно изменяется при движении вдоль
плёнки, изменяется и оптическая разность хода. Вследствие этого для одних наклонов лучей выполняется усло-
вие максимума, а для других – минимума. На экране наблюдаются чередующиеся светлые и тёмные полосы.
При этом каждой интерференционной полосе соответствует определённое значение угла α падения или опре-
делённый наклон лучей. Поэтому полосы, локализованные на бесконечности, называют полосами равного на-
клона.
Рассмотрим ещё один случай интерференции света в тонкой плёнке, толщина которой неодинакова
(рис. 82). Для простоты она имеет форму клина. Если на плёнку падает плоская волна, то оптическая разность
хода между каждой парой когерентных волн, выражается формулой (2.6.2) и зависит только от толщины клина,
так как угол падения всех волн одинаков. При движении вдоль клина оптическая разность хода плавно изменя-
ется, так как изменяется толщина плёнки. Поэтому для одной толщины плёнки выполняется условие максиму-
ма, а для других – минимума интерференции. Интерференционная картина состоит из светлых и тёмных полос
параллельных ребру клина. Так как каждой толщине клина соответствует светлая или тёмная полоса, то их на-
зывают интерференционными полосами равной толщины. Так как интерферирующие волны пересекаются в
толще плёнки, то принято говорить, что они локализованы на плёнке.
Рис. 82

Страницы