Борн М.,Вольф Э. - Основы оптики (1070649), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Из предыдущего ясно, по прн возрастании гпражателю>ой снособпости поверхностей и, следовательно, при увеличении >г распределение кптепсивностп становится более благоприятным для определения положения полос. В интерференционной картине з проходящем свете по>ямы, принадлежащие различным манохроматнчсским компонентам, разделяются более четко. !!о чтим ственной близости к максимумам, очень мала. Таким образом, ннтерференпиопная картина в прошедшем свете имеет внд узких светлых полос на поч~и соаер~нг нно темном фоне. В отрал гнием снеге онз и»ест ннд узких темин> полог на почти равноыерном свегчои фоне резкость полос принято измерять ноарин>дпьоб и>г>гмлгионости, нли просто лолли>алино/й >(ля картины в прошедшем свете ояа равна расстоянию мсжд) точками, лежа>ними по обе стороны максимума в том месте, где интенсивность уменыпается до половины максимальной величниы.
Отношение расстояния между соседними полосамн к пол)ширине мы нгловем />ез>гос>пь>о полос и обозначим буквой Г. У полосы пелого порядка т т»чки, где интенсивность равна половине максимальной величины, находятся прз 302 влвмкнты тиагии интегвнгвнции я ннтнгвнголгнтгм [гл. 7 причинам многолучевая интерференпня имеет большое практическое значение. Б оптическом диапазоне отражательная способность поверхности лгежду леул:я диэлектриками при нормальном падении мала; например, для границы воздух [и !) — стекло (и' 1,5) находим из (!.5.37) б! — 0,64. Отраясепие увеличи- яается при косом падении и, как мы видели в лс 1.5, зй 1, когда в оптически более платной среде свет падает под углом, близким к критическому.
Отража- тельную способность, чало отлнчагощуюсн ог единицы, можно голучить и при поч~и нормальном падении свеча, путем нанесения па поверхнгкть диэлектрика миагослайнсгго покрытия из других подходящих диэлектриков (см. 6 1.6) и ги путем нанесения часг ична прозрачного слоя металла. Теория отражения от ме- таллических пленок на диэлектрнческой подложке изложеяа а гл. 13, но заесть забегая вперед, можно сказать, что такие слои поглощают свет, что сдвиг фаз при отражении ие долгксц быть обязательно раасн нулга или я и чю отражатель- ные способности и сдвиги фаз на обеих поверхностях слоя различны, если у гра- ничащих с ними диэлектриков неодинаковые показатели преломления.
Следо- вательно, приведенный выше анализ неприменим в случас пластинок, покрытых металлическими славлю. Одяака прв идентичных слоях на обеих поверхностях пластинки уравнения (12) и (13) остаются верными, если под Я мы будем под- разумевать отражательную способгюсть при внутреннем отражении и заменим б, определенную соотношением (1), на величину б= чв и'йсозб'+2гр, Ло (25) где ф — сдвиг фазы при внутреннем отражении. Полагая зл -с дГ+ е( =- 1, (26) где ы( — часть свита, поглощенная металлом, получим из (13) н (16) соотношение Ргг Г ыс 'гл ! (27) ггг [, ! — Л,) !+рви (а)зг> ' Сравнивая (27) и (155), мы видим, что для данного Е поглощение уменыпаст интенсивность картины в проходящем свете па множитель *) !1 — Аг(! —; ))-', При падении света в наиранлсигнь близком к нормальному, изменение фазы гр ири отражении эквивалентно увеличению оптвческой толщины пластинки на фЛсг2я; при косом падении возникает и другое осла кнение, а именно то, что сдвиг фаз зависит от поляризации светж рт ш рх 7.6.2.
Иитерферометр Фабри — Веро. Многолучевые интерференцнонпыс полосы, создаваемые плоскапараллельнай пластинкой при почти нормальном освещении, используются в иипгерфера,ветре Фабри Перо [49!. Осяовиымп час- тями его служат две стеклгпппяе нли кварцевые пластины Р, и Р, (рис„7.сй) с плоскими поверхностями. Внутрсншге поверхности пластин, покрытые час- ти пю прозра пгыми пленками с высокой отражательной способностью, парал- лельны, и воздух, заключенный между этими павсрхиастялш, образует плоско- параллсльную пластинку. Сама пластины делают слегка клнновидными, чтобы устранить вредное влияние снега, отраженного внешними непокрытыми по- верхностями. В перньгх образцах прибора одна пластина была неподвижна, а другая устанавливалась на салазках, что поаволяла перемещать ее с помощью винта относительно первой. Однако вследствие ненадежности механической конструкции такие системы вышли из употребления.
В настоящее время пла- Рнс. 7,бз. Интсрфвромстр Фабрн — Перо *) Прн многосвщшых хнснснтрнчсслнх отрсжагсгхггт понрытнвх рвсорснсвеннс ннтснснвноств в ннтсрфгрг нннонноа картине в орошолшсм свете тоже опрсдснястсс (27), в умснлшо вне ннтсвснввостн в этом случае обусловлено в основном Всссснннсм акга (см. [483. л 303 5 7.61 многолгчгвля интагенжкнпия станы разделяют неподвижным кольцом )7 нч инвара иля кварца с тремя ныступзмп пз торцах, к которым пластины прижима>отея пружинами. Кольца обработаны с большов точностью, так что положение плоскостей, заданное выступами, максимальна близко к параллельному, а топкая регулировка осуществляется изменением нюкнма пружин.
Интсрферомстр такога типа с фикснрованныч расстоянием между п.>асти па ин иногда называют эта>знал ФабриПеро. Как мы видели в и. 7.6.1; свет ат прети>кеннигс квазимонахроматического исто шика 5, удазлстворяннций условию (23). образует узкие спстозыс полосы раиного наклона з >(ян>алин»й нлосьостп линзы Е.
Согласно (26) порядок интерференции равен зп'Весла' 1 и (28) Лл где н' — показатель преломления воздуха между пластнпачи, й — расстояние рис. 7.зо. полосы, полученные с яп~ермсждуотража>ошимп повсрхнастямп, 6' — фераметром Флери — пера. угол о>ражения, а >1 — г>шнг фазы. Ось линзы обычно нормальна к пластинам, понтону светлые и>и>осы, гоотиетттпующис целым зпачепиял> т лля саста, прошедшего в направлении нормали к пластинал>, ичс>от иид окружностей с пбн>нм центром н фокусе линзы (рис.
7.60). В атой тачке т имеет максимальную величину т„ранную т,= — +— тщ (29) др В общем случае пм отлично ат целого числа, и мы можем написать тл =т>+с . (30) где т„— полый порядок внутреннего наиболее светлого кольна, з е — величина, меньшая гдпви~гы,— дробный горядак в центре. Из (28) — (30) тея же путем, каким выводилось уравнение (7.5.13), можно голучнть углогоп радиус 6 р-го светлого кольца от нснтра (еслп 6 не слшнкоч недико) в виде 6 = — ' ~Х '— ")Рр-)(с, (31) гдс п — - показатель преломления воздуха ине пластин.
Диал>етр Оя етого кольца разен, следопательио, О'„= (2)6р)л::= >' (р — 1+е); (32) ( — "".... >>>' уямм (33) и контрастность (34) здесь / — фокусное расстояние линзы 6. Важнейшими практическими характернсти:сами иптсрфгрометра Фабри— Перо служат резкость р, определенная выше как отношение расстояния между полосами к их полуширине, наксамальнаг пранускиние ЗО4 элементы теозии интеРФееенпии и иятеРФззомзтзм (гл. 7 где !и' -- интенсивность в некоторой точке интерференционной картины, а рп — сослвстсгвующая ннтенснввость при отсутствии ннтерферометра. Если мы дон угтим теперь, что внутренние поверхности пластин плоски н параллельны п пренебрежем отражениями на внешних поверхностях, то Г"гуе' определится я (27).
Сравни зае (27) н (15б), мы видим, что резкость задается выражением (22), а используя (16), найдем и угу (33) 1 — М" (27) максимум пропускания равен т= (1 — — '„. 1, (3(з) -А) (16), (27) и (35) контрастность записывается в виде й'= 1+с =-( —;) =-1+ —" Г1+ зп" те 4)уз (,1 — М,) (37) мы отмечали в п. 7.6.1, отражающиьги покрытиями пластин могут либо металлические пленки (чаще всего нз серебра и алюминия), Согласно согласно Как служить Рес.
7.61'. Максимальное прапускеиие т и резкость Л при рзззичимх отрзжзюишх покрытиях. Дзз диэлектззчее«ех ииеизз зь е из * д. еее еезкм либо диэлектрические пленки из чередующихся слоев материалов с высоким н малым покежателем преломлении (например, сульфнда цинка и криолпта) и с оптической толщзшай йег4 каждый *). Пленки обоях тпгюв наносятся терми. ЧЕСКИМ ИСШ1РЕППЕМ В ВакууМЕ. ДЛя ДаиИОй ДЛИНЫ ВОЛвы А, вообще говоря, еозрастащ с уоели геппсм 'щлщины пленки нз металла и с уеслг чеиием числа слоев дпзлектрпка (см. табл. 1.3). Однако было установлено, что для покрытий обоих типов при болыппх вслвчипах А, представляющих практический интерес, увеличение Л сопроьожаается увеличением величины,У!(1--М), т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
