Лінії рівної товщини

Інтерференція в тонких пластинках.

Дзеркало Ллойда

У досліді, запропонованому Ллойдом, інтерферують промені, що виходять безпосередньо від джерела S й відбиті від поверхні дзеркала АВ. Промені, відбиті від дзеркала АВ, ніби виходять від уявного джерела S ^′, когерентного з S. Для того щоб відстань t між S і S ^′ було досить мала, промені повинні відбиватися від дзеркала під кутом, близьким до 90°. Джерелом світла є щілина, паралельна площині дзеркала. Особливість інтерференційної картини (рис.2.4), яка спостерігається за допомогою дзеркала Ллойда, полягає в тому, що центральна лінія є не світлою, а темною.

Рис.2.4

Це вказує на те, що промені, які проходять однакові геометричні шляхи, все-таки зустрічаються на екрані в досліді Ллойда з різницею ходу λ /2. Така «втрата» півхвилі (або, інакше кажучи, зміна фази на π) відбувається при відбитті світла від поверхні скла при великому куті падіння.

Тонкі пластини є напівпрозорими поверхнями, які частково відбивають та частково пропускають світло.

Вони здатні забезпечити значно більшу інтенсивність інтерференційних смуг, ніж у випадку поділу світлового пучка за допомогою біпризми Френеля, дзеркала Ллойда, методу Юнга.

Явища інтерференції в тонких пластинах спостерігали Т.Юнг та О.Френель наприкінці XVIII початку XIX століття. Розглянемо тонку пластинку товщиною h. Освітимо її монохроматичним світлом від джерела, розташованого так далеко, що можна вважати, що промені, які йдуть від нього та падають на пластинку, паралельні; h- порядка декількох довжин хвиль.

Рис.2.5

Промінь 1, який заломлюється всередину пластинки, відбивається від нижньої її грані, а промінь 2 безпосередньо відбивається від верхньої грані.

Перший промінь вийде з точки С. У точку С обов’язково попаде який-небудь промінь 2 від джерела світла, когерентний першому, і відіб’ється від верхньої грані. Між 1 та 2 променями, які вийшли з точки С, буде мати місце деяка різниця фаз, (оскільки: 1) вони пройшли різі шляхи; 2) мають різні умови відбивання.)

Знайдемо різницю ходу променів 1 та 2: , тому що відрізки AF та DC оптично рівні (AD и FC – хвильові поверхні падаючої та заломленої хвиль). Зробивши додаткові побудови, бачимо:

.

Ця різниця ходу створює в точці С деяку різницю фаз.

Оптична різниця ходу променів в n разів більша.

.

Якщо врахувати, що промінь 2 при відбитті в точці С від більш щільнішого середовища змінює фазу на протилежну (втрачає половину довжини хвилі), то результат інтерференції для променів, які йдуть у напрямку СМ, буде визначатися величиною:

2.3

Якщо – для відбитого світла, буде спостерігатися підсилення світла (max).

Якщо – для відбитого світла, буде спостерігатися послаблення світла (min).

Тому ця пластинка, освітлена монохроматичним світлом, буде здаватися або світлою, або темною.

Дата добавления: 2015-06-04