Оптическая длина пути и оптическая разность хода интерференции световых волн

Скорости света зависят от свойств среды, если скорость света в вакууме C=210 м/с, то скорость V в среде равна, где n – показатель преломления среды (абсолютной).

При переходе световых волн из первой среды в другую, изменяется длина волны l, т.к. частота световой волны не уменьшается, а скорость света в любых средах любая, то и длина волн l в любых средах любая. Для данной частоты в вакууме длина волны l₀ максимальна.

Þ

Произведение геометрической длины пути на абсолютный показатель преломления n этой среды называется оптической длиной пути (l_опт).

l_опт = l_n

D ₁₂ = l_опт2– l_опт1

Разность оптических путей двух когерентных волн называется оптической разностью хода волн (D ₁₂). Оптическая разность хода волн величина алгебраическая и может быть больше нуля и меньше нуля.

Интерференция двух световых волн:

*

*

A

x₁

x₂

n₁

n₂

S₁

S₂

    Волны распространяются в любых средах, квадрат результирующий амплитуду при сложении колебаний вдоль одной прямой определяется разностью фаз Dj: ; (когерент.) ;

Так как волны когерентны, то будет постоянной (const).

max: cos Dj=1, т.е. Dj=2p m Þ Þ

Если оптическая разность хода равна четному числу длин полуволн, тобудет наблюдаться максимум интенсивности.

min: cos Dj=1, т.е. Dj=(2 m +1)pÞ Þ

Если оптическая разность хода равна нечетному числу длин полуволн, то будет наблюдаться минимум интенсивности.

На плоскую параллельную пластинку шириной d, показателем преломления n падает луч под углом l. На поверхности пленки в точке O луч разделится на две части. Луч 1 частично отразится от верхней поверхности пленки, и частично преломится. Преломленный луч 2 дойдя до точки C, частично преломится в воздухе и частично отразится и пойдет к точке B. Вышедшие лучи 1 и 2 когерентны, если на их пути поставить собирающую линзу, то они сойдутся в точке P и дадут интерференционную картину, которая определяется оптической разностью хода между этими лучами.  

§8.Интерференция в тонких пленках

n

O

C

B

d

P

A

i

i

i

n ₀=1

n

, – обусловлено потерей половины длины волны при отражении света от границы раздела двух сред. Если n > n₀, то -, если n < n₀, то +.

DxE, x= CB =, n =

D OAB, n>n₀, OA = OBsini, OB=2OE=2tgr×d

В точке P будет наблюдаться max, если

В точке P будет наблюдаться min, если

m – 0, 1, 2…– порядок максимума.

Полосы равного наклона – это интерференционные полосы, возникающие в результате наложения лучей, падающих на плоскопараллельную пластинку под одинаковыми углами.

Полосы равного наклона

л

Э

P

E

Полосы равной толщины

A

A¢

2¢¢

2¢

B¢

1¢

1¢¢

B

Э

л

Полосы равной толщины – это интерференционные полосы, возникающие в результате интерференции от мест одинаковой толщины.

Найдем расстояние между соседними интерференционными полосами. Рассмотрим светлые полосы и используем условие максимума для m и (m +1) светлой полосы.

(1) (2)

A

B

C

d₁

d₂

l

Вычтем из (1) (2):

Þ

DABC:;

При малом угле клина считается, что sin»tg» и при нормальном падении лучей cosr»1Þ

Дата добавления: 2014-01-04