Борн М.,Вольф Э. - Основы оптики (1070649), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Мавсимумы почернения располагались в местах пересечения эмульсии г" с плоскостями пучносгеи как электрического, так и магнитного полей, Дальнейшнс опыты с фогографнческои эмульсией, плотно прижатая к вогнутой зеокатьнои поверхности, показали, что по~ернение отсутствует в честат, непосредственно сон(п»кьсв!Ощнхся с зс)ткжтои. Отсюда Винер сделал вывод, что почерневшие места соотвенпвуют пучнсстям электрического поля, так как па поверхности зеркала находится пучность магнитного поля ') алименты ггюгин ивткгэвгзнцин н иатзгэагоматгы [гз. 7 раем> д>мт> ы > Сг>т>г>г»»иг игщттт>т Е„=О, Е = — 2А> ! з)п ( =) ~ ехр ~ — >' / гв (( — ) — з 1 ~, (12) Е,=О; следовательно, амплитуда электрического вектора, а также усредненная по времени п.чогность электрической энергии изменя>отея периодически в направлении оси з.
Если направление колебания лежит в плоскости надеин>о то Ах=О Следовательно, фотохимическое де>)сшзие прямо сзязиио с электрическим, а не с мигни>ннын аек>паром. Такое заключение, конечно, вытекает нз электронной теории. Фагографнческцй процесс — »то процесс нопизационный, при котороч эл> ктрон удаляется из атоъпюй связи галоидного серебра, а электромагнитная сила, действ> юшая на заряжсннук> частицу в покое, пропорциональна электрическому вектору (см. 1.1.34)). Аналогичные эксперименты проводились с флуоресцирующими !13! и фотоэмиссионнымв пленками 1141, служившими детекторами стоячих волн вместо фотографической эмульсии, применявшейся Винером.
В обоих случаях, как и следовало ожидать па основагм нии электронной тсории, максимальный эффект обнзрутш живался в п> чностн электрического поля. Применение стоячих световых волн лежит в основе способа пветной фотографяи, разработанного Лнппма— ном !1В>1. Пластинка, покрытзн прозрачной мелкозерни- стой фотоэмульсней, экспонируется в камере так, что лэжт>т»т ' эмульсия обращена всторону, противоположную падыо- шему свету.
Непосредственно к эмульсии прилегает отса»иа ражаюшнй слой ртути (рис. 7.191. Предположим для простоты, что пластинка освещается ладан>щим нормально квазнмонохроматическим светоы с длиной волны Л,. Рвг щ 0>г>м гг- Таккак фсгохимичесиое действие максвмально в пучнотгы|сгв>лвпвмзнахля стах электрического поля (см. уравнение (11б)), то в цв>>в»> Фв'""г'Фвв проявленной пластинке серебро образует систему эк- видистантных слоев, параллельньгх поверхности эмульсии, с оптическим расстоянием между ними, равным Л>>2. Если тсг>срь осветить пластинку падающим белым светоч нормально к сс поверхности, то образовавшиеся слои серебра будут действовать как частично отражающие поверхности и отраженный свет будет состоя и из ряда световых пучков с оптнчсскои разностью хода, равной целому числу, умноженному из Л>.
Ниже (см. 4 7.6) мы рассмотрим ннтсрфсрснпнонную картину, возникающую в результате суперпознцин з экого рида световь>х пучков. Анализ >юказывает, что в этом случае врн большом нх шоле наблюдается очень острый максиму» результирующей интенсивности для длш>ы волны Л>. Лнппмаповская пластинка действует, следоватслыю, как селективный отражатель света с такой же длиной копны, какой ояа была освещена прн изготовлении.
Винер (12! использовал свою установку и для исследования интерференпиоцных явлении в линейно поляризованном свете при угле падения 45'. Он нашел, что при направлении электрических колебаний в падающем свете, псрпенчнкулярном к плоскости падении,.>емныс участки в эмульсии образу>отгистему эквидистантнь>х параллельных пол>к: если >ке вектор электрических колебании в пала>ошсм свете лежит в плоскости падения, то почерпепне оказывается рави>я>ерпым. Этот роз,льтат снова подтвсржласт, что фотохнмн >еское дснств> вр я > о > вязано с Электрическим, а не магия> ным полем.
Ко> Ла направление электрических колебаний перпендикулярно к плоскости падения, та А „=О в прн й,- 43' получаем >ю (7) 263 $ 7.31 лвэхлэчкахя инткгвзгкнция. дклвник хмплиттдм и из (7) получим Е, = г'2 Аз з!и ( — ) ехр ~ — а ~м (! — — ) — ~ ~, Е =О, (13) Е, = — )г 2 Аз соз ( — "' ) ех р ~ — ! ~м (! — — ") ~ ) . Из (13) и (1.4.34) следует, что усредненная по времени плотность электрической, энергии в этом случае равна «! (ю„>=- —,' Е Е'=-.—,„' (Е„Е„'+ Е,Е ) = —,' Аз А;, (! 4) н не зависит от г. Вместе с тем соотношение (О] указывает, что для магнитного поля положение оказывается обратным.
Усредненная по времени плотность магнитной энергии периодически изменяется в направлении оси з, когда направление магнитных колебаний в падающем свете лежит в плоскости падения, и нв зависит от г, если направление магнитных колебаний в палающем свете перпендикулярно к плоскости падения. й 7.0. Двухлучевая интерференция.
Деление амплитуды 7.3.!. Пцчосы, получающиеся с плоскопарцктельной пластинкой. Предположим, что плоскопзраллельная пластинка из прозрачного материала освещается точечным источником 5 квазимонохроматического света (рис. 7.20). В любую точку Р, находящуюся с той эке стороны пластинки, что н 5, прпходяг два луча — один, отразившийся Р от верхней поверхности пластвнки, и другой, отразившийся сгг нижней ее поверхности. Интерферпруя, эти лучи со стороны 5 образуют нелокализованную интерферепциоппую картину.
Из соображений симметрии очевидно, что полосы в плоскостях, параллельных пластинке, имеют вид колец с осью 5йг, пормалыюй к пластинке, и при любом положении Р онв перпендикулярны плоскости 5)УР. Из п. 7.3.4 следусг, ччо видность этих ннтерференциовных полос уменьшается при увеличении размеров источника в направлении, пзралле»ьном плоскости 5ЖР. Случай, когда Р находится в бесконечности и наблюдение ведется либо глазом, адаптироивпн ч на бесконечность, либо в фокальнои плоскости объектива телескопа, служит важным исключением. В ю их условиях оба луча, ндучцих от 5 к Р, а имешю лу ш 5А7)Р и 5АВСЕР (рис. 7.21), происходя~ от одного пахах~щего луча и после прохождения пластинки параллельны. Оптическая разность хода между ними равна Ь,У=л'(АВ+ВС) — пАМ, (1) где и' н и — показатели преломления пластинки и окружающей среды, а М— основание перпендикуляра, опущенного из С ка АР.
Если й — толщина пластинки, а О и 0' — углы падения и преломления на верхней поверхности, то АВ=ВС= —,, л — с Е (2) АМ = АС з!п О = 26 !я О' з)п О, (3) и' зш О' = л зш О. (4) 264 элементы теоРии иитеРФеРе!шии и нятеРФеРамлтРы !Рл 7 Из (1), (2), (3) и (4) получаем Л»Р = 2п'й соз О', а соответствующая разность фаз равна б =- — п'й соз О'. 4я хе Следует танже учитывать изменение фазы на и, ко»орое, согласно формулам френеля (1.6.21а), происходит при каждом отражении от верхней илп нижней поверхности. Полная разность фаз в Р равна поэтому б = — и'й соз О'~ и = 4я =х, (?а) л л л — ° п' — и з(п 0 ~ и.
(?6) л г Итак, О определяется только полояхеннем точл' ки Р в фокалььой плоскости телескопа, и следоватсльво, б не зависит от положения источ- ЕР вика 5. Отслода вытекает, что прп использовании Ряс. 7.2!. пяеехеяяэхяяеяляхя протяженного источника паласы оказываются яяесеяяяе, ееяяяляеяеяяе интер- сталь лке отчетливыми, как и с точечным источОереяяяеяяых яслос, яехеляха- никам.
Так как это справедливо талька для одванных е оестеечееетя. ной определенной плоскости наблюдения,таира такие полосы говорят, что они локолизеиопм, а в данном случае — локализованы в бесконечности. Интснсивиасть в интерференционной картние меняется в соответствии с соотношением (7.2.16), и из (7) и (7.2.16) находим, что светлые полосы расположены при (6) 2л'й сов 0' ~ —" = т)е де 2 т=0, 1, 2, ..., а темные полосы — при 2п'й соз О' ~ — '= т), т = —, —, —, ..." х, 3 5 2 'е' 2' 2' 2' (86) Таким образом, заданная полоса характеризуется постоянствам величины 0 (а значит, и 0) и, слсдовзтельно, создастся светом, падающпл1 на пластинку пол.
каким-то оцреде.ленныч углом. Поэтому талие полосы часто называют полагали разлога наклона. Если ось объектива телескопа нормальна к пластинка, То прн нормальном отражении света (О = 0' = О) полосы имеют внд концентрических колен с пентром в фокуса. Порядок ннтерферешлнн леаксилеален в центре картины, где его величина т, определяется соотношением 2п'й т — "= т»Л»; (9) т, не обязательна должно быль целым числом, н мы можем написать те=тхтрз, (10) где т,— целое, кратное порядку внутренней наиболее светлой полосы, а е— МЕНЫПЕ ЕДИНИЦЫ Н НаЗЫваРГСя дробями парлдкам в центре.
Лля р-й от центра светлой полосы с угловылл ради!сом 0 порядок интерференции т равен, в соответствии с (8а), 2п'йсозО' ~ — "=т 2»= !т,— (Р— 1)! "» а из (9) — (11) находилл 2п'й (1 — саз ОР) = (р — 1 + е) Л». (12) 265 й 7.51 ав«лл..чав«я ннтзроервнция. лглзниз лмпляттпм Итак, если О; ыала„ то по закону преломления и'яр иО 70р и 1 — соз О'ю яв Ор'12 яз изйрс2и"1 зиа сит, согласно (12), имеем О ' $7'"хз) Р 1(а (13) в в центре, где 0'= 0 Лги = — Л (и'Ь).
2 ~з (15) Таким образом, при движении пласт«)яки относительно диафрагмы изменения ибо можно обнаружить па изменению порядка интерференции в центре. Подоб Таким образам, угловой масштаб наблюдаемой картины пропорционален 'г'1!Ь, н если е = О, а значит, н ее центре имеется максимум интенсивности, та радиусы свет)сых палое пропарциональ- и ны квадратному корню нз положительных сселых чисел.
Г Аналогичные паласы, локализованные в бесконечности, можно получить с воздушссай плоскацараллелысой пластинкой, образованной внутренними плоскостями двух прозрачных пластин (рнс, 7,22).При использовании такого устройсмщ паласы наблюдают при постепенном изменении толщины й воздушной прослойки между пластинамп.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
