Volnovaya_optika_1 (528145), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Плоскопараллельная пластинка.Волны 1 и 2 могут интерферировать, если будут соблюденыусловия временной и пространственной когерентности.18Для соблюдения временнойкогерентностинеобходимо,чтобы  была меньше длиныкогерентностиl КОГ202b n  sin 1  2 02022~2 00 , т.е. 0 1   0 2 b2 n 2  sin 2 1 .0 ( n  sin2С учётом некоторых допущений21 ~ 1и2210b 00 ) получают20 .2Если взять0 ~ 500 нм (5  107 м)и0 ~ 2 нм , то получаемbmax  0,06 мм .Для соблюдения пространственной когерентности рассматриваютрадиус когерентности, который равенb  sin 21  2b  tg2  cos 1 .n 2  sin 2 1Для солнечного света  ~ 0,05 мм и при 1  450 получаемb    0,05 мм .Т.о. для наблюдения интерференции толщина пластинки не должнапревышать несколько сотых миллиметра.На практике интерференцию от плоскопараллельной пластинкинаблюдают, поставив на пути отражённых пучков линзу, котораясобирает лучи в одной из точек экрана, расположенного в фокальнойплоскости линзы.

На экране возникает система чередующихся светлых итёмных круговых полос с центром в точке О. Каждая полоса образованалучами, падающими на пластинку под одинаковым углом 1 (полосыравного наклона).192. Пластинка переменной толщины.Интерференционная картина, получающаяся при отражении плоскойволны от клина, оказывается локализованной в некоторой области вблизиповерхности клина, причём эта область тем уже, чем меньше степеньпространственной когерентности падающей волны. При освещении клинасветом, испускаемым лазером, при любом расстоянии экрана от клина нанём будет наблюдаться интерференционная картина в виде полос,параллельных вершине клина О.Отчетливость картины уменьшается при перемещении от вершиныклина к его основанию.При наблюдении в белом свете полосы будут окрашенными(радужная окраска цветов побежалости на стали, в мыльных плёнках, впятнах нефтепродуктов на воде и т.д.).

Эти полосы называют полосамиравной толщины.Полосы равного наклона получаются при освещении пластинкипостоянной толщины ( b  const ) рассеянным светом, в которомсодержатся лучи различных направлений ( 1  ar ).Полосы равной толщины наблюдаются при освежении пластинкипеременной толщины ( b  ar ) параллельным пучком света ( 1  const ).Интерференция от тонких плёнок может наблюдаться не только вотражённом, но и в проходящем свете.Просветление оптики.Прохождение света через каждую преломляющую поверхность линзысопровождается отражением ~ 4% падающего света.

В сложныхоптических системах такие отражения совершаются многократно исуммарная потеря светового потока достигает заметной величины.20В просветлённой оптике для устранения отражения света на каждуюсвободную поверхность линзы наносится тонкая плёнка вещества споказателем преломленияп'  n .Толщина плёнки подбирается так, чтобыволны, отражённые от обеих её поверхностей,погашали друг друга.2bп'  (m  1 ) , m  0, 1, 2, ...2m 1 2b.2 nИнтерферометры .Интерферометры – это приборы, принцип работы которых основан наявлении интерференции.

Эти приборы могут применяться для оченьточного измерения линейных и угловых размеров, например дляизмерения толщины плёнки, наносимой на кварцевую пластину приизготовлении микросхем ЧИП. Точность измерения сравнима с длинойволны видимого света.Один из наиболее известных интерферометров – интерферометрМайкельсона.Пучок света от источникаSпадаетнаполупрозрачнуюпластинку Р, которая разделяетпадающий свет на два взаимноперпендикулярных пучка 1 и 2одинаковой интенсивности. Пучок 1,отражённый от зеркала З1 , вторичнопадает на пластинку Р, где сноваразделяется на две части. Одна из них отражается в сторону зрительнойтрубы Т, другая возвращается к источнику S и не представляет интереса.Пучок 2 , прошедший пластинку Р, отражается от зеркала З2,возвращается к пластине Р, где опять разделяется на две части, одна изкоторых попадает в трубу Т.ЗеркалоЗ1неподвижно, а зеркалоЗ2 можно перемещатьпоступательно и изменять его наклон.21’Если заменить мысленно зеркало З1 его мнимым изображением З11’ и 2’ можно рассматривать как, возникающие при, то пучкиотражении от прозрачной «пластинки», ограниченной плоскостями З1 иЗ1’ .При соблюдении условий временной и пространственнойкогерентности пучки1’ и2’ будут интерферировать.

Смещениекартины на одну полосу соответствует перемещению зеркалаЗ2 наполовину длины волны. Существуют методы, позволяющие обнаружитьсмещение картины на 0,001 полосы..

Характеристики

Список файлов лекций