Практическое применение явления интерференции

«Просветление» оптики. Явление перераспределения энергии световой волны между отраженными и преломленными световыми лучами в тонких пленках, используется в оптических приборах (биноклях, очках). При прохождении светом оптической системы происходят частичные отражения лучей от поверхностей линз. Поверхность стекол покрывается тонкой пленкой определенной толщины и такого показателя преломления, чтобы для отраженных от нее лучей выполнялось условие ослабление света (условие минимума). Тогда максимум энергии пойдет через оптическую систему, так как для проходящих лучей будет выполняться условие усиление света.

При нормальном падении света из среды с коэффициентом преломления , в среду с коэффициентом преломления коэффициент отражения света (отношение интенсивности отраженного света к интенсивности падающего):

Для перехода из стекла в воздух или обратно . Уменьшение отражения света достигают, покрывая стекло пленкой с коэффициентом преломления:

и такой толщиной, чтобы лучи, отраженные от границ воздух-пленка и пленка-стекло, при интерференции гасили друг друга.

Из условий интерференции в тонкой пленке толщина слоя просветления

Полное просветление достигается для определенной длины волны (обычно нм, что соответствует максимальной чувстви­тельности глаза). Сильнее всего при этом отражаются сине-фиолетовые и красные цвета, поэтому просветленная линза при рассматривании кажется сине-лиловой. С этим связано название просветленной оптики— «голубая оптика».

В качестве слоя просветления используются пленки фторида кальция и магния . Иногда осуществляется выщелачивание поверхностного слоя линзы, приводящее к тому же эффекту, что и покрытие линзы слоем просветления.

С помощью интерференции можно оценить качество обработки поверхности изделия с точностью до длины волны. Для этого нужно создать тонкую клиновидную прослойку воздуха между поверхностью образца и очень гладкой эталонной пластиной. Тогда неровности поверхности вызовут заметные искривления интерференционных полос, образующихся при отражении света от проверяемой поверхности и нижней грани эталонной пластины.

Кроме того, интерференция света имеет самое широкое применение для измерения длины волны излучения, исследования тонкой структуры спектральной линии, определения плотности, показателей преломления и дисперсионных свойств веществ, для измерения углов, линейных размеров деталей в длинах световой волны, для контроля качества оптических систем и многого другого.

На использовании интерференции света основано действие интерферометров и интерференционных спектроскопов, а также метод голографии. Интерференцию поляризованных лучей широко используют в кристаллооптике для определения структуры и ориентации осей кристалла, в минералогии для определения минералов и горных пород, для обнаружения и исследования напряжений и деформаций в твердых телах.

Дата добавления: 2014-01-05