Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Интерференция многих волн. Интерферометр Фарби-Перо

Полосы равной толщины, равного наклона, Кольца Ньютона.

Параметры d, α и λ0 определяют интерференционную картину в исследуемой плёнке. Если зафиксировать d, то интерференционный max и min наблюдаются для определения углов падения α. Реализуются интерференционные полосы равного наклона. Они получаются, если расходящийся пучок света направить на плоско параллельную пластинку.

 

Полосы равного наклона локализованы на бесконечности (рис).

 

Если зафиксировать угол падения α и взять плёнку переменной толщины, то для определённых участков с толщиной d реализуются полосы равной толщины, которые можно получить, если направить параллельный пучок света на пластинку с разной толщиной в разных местах.

Рассмотрим классический пример полос равной толщины – кольца Ньютона. Они образуются, если на линзу, лежащую на стеклянной пластине направить монохроматический пучок света.

 

Луч 1 – некогерентный по отношению к лучам 2 и 3, т.к. для него не выполняется условие => когерентными являются лучи 2 и 3.

Разность хода между 2 и 3

Найдём радиус колец Ньютона, которые соответствуют определённой ширине промежутка d.

Радиус тёмных колец в образовавшемся свете., светлых - => в центре интерференционной картины будет тёмная точка. Кольца Ньютона можно наблюдать и в проходящем свете. В этом случае разность хода =2d.

По этой причине при наблюдении колец Ньютона в проходящем свете, светлые и тёмные кольца меняются местами, т.е. - для тёмных, - для светлых.

Классическим прибором на основе многолучевой интерференции является интерферометр Фарби-Перо.

Пусть в какой-либо точке пространства складываются колебания с равными амплитудами A0 и различающимися на одинаковую разность фаз. Для сложения колебаний используем метод векторных диаграмм. В этом методе каждое колебание изображается вектором, величина которого равна амплитуде светового вектора A0, а разность фаз учитывается между соседними векторами. Результирующий вектор при сложении всех N векторов А будет представлять амплитуду результирующего колебания.

 

 

 

 

 

Т.к.

Максимум при – условие главных максимумов.

Между главными максимумами находятся другие (N-1) min и (N-2) max, определяемые колебаниями числителя. Положением минимума является, где k€[1..N+2] и не = N, 2N…

Ширину главного максимума можно представить как расстояние между двумя соседними минимумами, отставающими от него на.

 

– ширина главного max.

Чем N>,тем уже min.

Отличие приборов на основе многолучевой интерференции от приборов, основанных на двух лучевой, заключается в том, что прибор даёт очень острые и интенсивные линии, что широко используется в метрологии.

Интерференция Фарби-Перо на 2х лучевой интерференции.

 

Фиксируя расстояние между пластинами.

– между соседними лучами.

Обычно на этот прибор направляют расходящиеся лучи света и на экране наблюдается интерференционные полосы равного наклона в виде колец как между тёмными и светлыми полосами.

Практические применения интерференции. Просветление оптики, интерференционные фильтры, интерферометры (интерферометр Майкельсона).

Просветление оптики – состоит в том, что на поверхность стеклянной детали покоится тонкая прозрачная плёнка, которая за счёт интерференции устраняет отражение от этой поверхности, таким образом повышая светосилу прибора.

 

Если два луча уничтожают друг друга, то отражённой волне не будет.

Условие минимума – чтобы покрытия. Для видимого света просветленное покрытие наблюдается при λ=555нм. Показатель, чтобы отражение и уничтожение было более полным.

Типичные интерференционные фильтры представляют собой слоистые системы с чередующимися слоями оптического материала с, которые предназначены для усиления отражения света на определённой λ за счёт интерференции.

 

Оптические утолщения слоёв одинаковы и равны λ/4. *- в этой точке теряется половина волны. Чтобы отражённые лучи усиливали друг друга надо, чтобы выполнялось условие максимума. Оптическая разность хода на паре лучей 1 и 2 (будет равна:

 

Условие максимума:.

В основу работы интерферометра Майкельсона положена двух лучевая интерференция.

 

Пластина 2 – для компенсации для 2ого луча разности хода по сравнению с 1-ым, который проходит пластинку 1 два раза; - изображение детали 2 в пластинке 1. Разность хода между лучами 1 и 2 будет равна: условие максимума.

Интерферометры могу быть использованы как очень точные датчики перемещений, если движется, например, зеркало S1, и для точного определения показателя преломления вещества, в частности газов, для которых n=1.

---------------------

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Интерференция световых волн. Когерентность. Временная и пространственная когерентность | Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля. Метод зон Френеля
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 570; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.