Методы наблюдения интерференции света

Если оптическая разность хода равна целому числу волн в вакууме

D=±ml₀ (m=0,1,2,...), (3.6)

то d=±2mp, и колебания, возбуждаемые в точке М обеими волнами, будут происходить в одинаковой фазе. Следовательно, (3.6) является условием интерференционного максимума.

Если (m=0,1,2,...), (3.7)

то d=±(2m+1)p - условие интерференционного минимума.

Для осуществления интерференции света необходимо получить когерентные световые пучки, для чего используют различные приемы. До появления во всех приборах для наблюдения интерференции света когерентные пучки получали разделением и последующим сведением световых лучей, исходящих из одного и того же источника. Практически это можно осуществить с помощью экранов и щелей, зеркал и преломляющих тел. Рассмотрим некоторые из этих методов.

1. Метод Юнга. Источником света служит ярко освещенная щель S (рис. 7), от которой световая волна падает на две узкие равноуда­ленные щели S₁ и S₂, параллельные щели S. Таким образом, щели S₁ и S₂ играют роль когерентных источников. Интерференционная картина (область ВС) наблюдается на экране Э), расположенном на некотором расстоянии параллельно S₁ и S₂. Юнгу принадлежит первое наблюдение явления ин­терференции.

Рис. 7

2. Зеркала Френеля. Свет от источника S (рис. 8) падает расходящимся пучком на два плоских зеркала А₁О и A₂О, расположенных относи­тельно друг друга под углом, лишь немного отличающемся от 180⁰ (угол j мал).

Рис. 8

Учитывая правила построения изображения в плоских зеркалах, можно показать, что и источник и его изображения S₁ и S₂ лежат на одной и той же окружности радиуса r с центром в О (точке соприкосновения зеркал). Световые пучки, отразившиеся от обоих зеркал, можно считать выходящими из мнимых источников S₁ и S₂, являющихся мнимыми изображениями S в зеркалах. Мнимые источники S₁ и S₂ взаимно когерентны, и исходящие из них световые пучки, встречаясь друг с другом, интерферируют в области взаимного перекрывания (на рис. 8 она заштрихована). Можно показать, что максимальный угол расхождения перекрывающихся пучков не может быть больше 2j. Интерференционная картина наблюдается на экране (Э), за­щищенном от прямого попадания света заслонкой (3).

Дата добавления: 2014-11-16