Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 63 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

концентрических окружностей различного радиуса r. Найдём радиусы интерференционных полос в отражён-
ном свете. Оптическая разность хода между двумя когерентными волнами 1′ и 1′′, например, в точке F при
нормальном падении равна
2
2
2
2
λ
+=
λ
+=∆ hEF , (2.6.6)
где учтено изменение фазы волны 1′′ при отражении от оптически более плотной среды.
Из прямоугольного треугольника OED имеем
(
)
2
22
hRrR −+= . Отсюда получим
22
2 hRhr −= . Учиты-
вая, что
2
h мало найдём
R
r
h
2
2
= . Подставив это выражение в формулу (2.6.6), получим
2
2
λ
+=∆
R
r
.
Условия наблюдения светлых и тёмных колец в отражённом свете соответственно будут
2
2
2
2
c
λ
=
λ
+ m
R
r
, m = 1; 2; 3, …
()
2
12
2
2
т
λ
+=
λ
+ m
R
r
, m = 1; 2; 3, …
Таким образом, радиусы светлых и тёмных колец в отражённом свете имеют значения
(
)
2
12
c
Rm
r
λ−
=
, m = 1; 2; 3, …
Rmr λ=
т
, m = 1; 2; 3, … (2.6.7)
Кольца Ньютона можно наблюдать и в проходящем свете, при этом интерференционная картина будет до-
полнительной. При этом
(
)
2
12
т
Rm
r
λ−
=
, Rmr λ=
c
. (2.6.8)
В отражённом свете в центре интерференционной картины наблюдается тёмное пятно, а в проходящем –
светлое.
2.7. ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ
Интерферометрами называют оптические измерительные приборы, работа которых основана на интер-
ференции света. Они позволяют с высокой степенью точности измерять линейные и угловые расстояния, малые
разности показателей преломления, исследовать структуру спектральных линий и т.д. Принцип действия ин-
терферометров в основном один и тот же, но в зависимости от предназначения они имеют различные конструк-
ции.
1. Схема оптического интерферометра Майкельсона приведена на рис. 87. Свет от протяжённого источ-
ника S попадает на плоскопараллельную разделительную пластинку Р
1
, покрытую тонким полупрозрачным
слоем серебра или алюминия. Эта пластинка частично пропускает и частично отражает свет, разделяя падаю-
щий пучок на два взаимно перпендикулярных пучка 1 и 2. Первый пучок 1, пройдя через пластинку Р
1
, отража-
ется обратно зеркалом М
1
, а затем частично отражается от пластинки Р
1
в направлении АО.
Этот пучок 1′′ один раз проходит через пластинку Р
1
. Второй пучок 2, отразившись от покрытой металлом
поверхности Р
1
, направляется к зеркалу М
2
, отразившись от него, снова проходит через пластинку Р
1
и далее
идёт в направлении АО. Этот пучок 2′′ три раза пересекает пластинку Р
1
. Таким образом, от одного и того же
источника S получается два когерентных пучка 1′′ и 2′′ одинаковой интенсивности. На пути первого луча ста-
вится пластинка Р
2
тождественная с пластинкой Р
1
. Она компенсирует разность хода между пучками, возни-
кающую из-за того, что второй пучок пересекает разделительную пластинку Р
1
три раза, а пучок 1 – один раз.
Так как стекло обладает дисперсией, то без такой компенсации наблюдение интерференции в белом свете было
бы невозможно. Одно зеркало в интерферометре установлено неподвижно, а второе может перемещаться па-
раллельно самому себе с помощью микрометрического винта. Перемещение может быть на десятки сантимет-
ров. Зеркала снабжаются установочными винтами, так что их можно разворачивать вокруг взаимно перпенди-
кулярных осей.

Страницы