Электромагнитная природа света. Интерференция света

Август 8, 2022

Главная
Физика
Электромагнитная природа света. Интерференция света

Содержание

2. Интерференция света в тонких пленках Интерференционные полосы равного наклона возникают при отражении параллельных пучков света от
3. Полосы равной толщины и равного наклона могут наблюдаться при прохождении указанных пучков света через пленки. Попадая
4. Выражение оптической разности хода Δ должно быть дополнено слагаемым ±λ/2. Знак перед λ/2 выбирается из соображений
5. Интерференция в тонких пластинах (пленках) Пластина постоянной толщины, однородная
6. Оптическая разность хода (13.1) (13.2) (13.3) Подставим (13.2) и (13.3) в (13.1)
7. С учетом (13.4) (13.5) Из (13.4) или (13.6)
8. Подставив (13.6) в (13.5) или, с учетом (13.6) Условие максимума (13.7) Условие минимума (13.8)
9. Тонкий клин (с малым углом при вершине) Условие максимума для луча 1 (13.9) Условие максимума для
10. Пусть клин стеклянный n = 1, l = 10-2 м, a = 5, λ ≈ 5⋅10-7
11. Кольца Ньютона – полосы равной толщины, возникающие в результате интерференции света в воздушном зазоре, образованном при
13. Пучок монохроматических лучей с длиной волны λ падает нормально на плоскую поверхность линзы (лучи 1 и
14. Радиус кольца Оптическая разность хода интерферирующих лучей, с учетом «потери» полуволны при отражении от оптически более
15. Для светлого кольца: откуда Радиус m-ого светлого кольца (13.12)
16. Для темного кольца: откуда Радиус m-ого темного кольца Если в зазор поместить жидкость с показателем преломления
17. Применение интерференции Просветление оптики. При прохождении света через каждую преломляющую поверхность линзы отражается примерно 4% падающего
18. В просветленной оптике на каждую поверхность линзы наносят путем напыления тонкую пленку прозрачного диэлектрика с
19. При этом условии амплитуды отраженных от обеих поверхностей пленки волн оказываются практически одинаковыми. При Из рассмотрения
20. с учетом (13.14) и (13.15) При Толщина пленки делается такой, чтобы волны, отраженные от обеих поверхностей
21. Определим толщину пленки для этого случая. Оптическая разность хода этих двух отраженных волн на выходе из
22. Интерферометры Интерферометр Рэлея
23. На схеме S – узкая щель, освещаемая монохроматическим светом с длиной волны λ, 1 и 2
25. Скачать презентацию

Слайд 2

Интерференция света в тонких пленках
Интерференционные полосы равного наклона возникают при отражении

параллельных пучков света от плоскопараллельных пленок. Интерференционные полосы равной толщины возникают при отражении пучков света от пленок, толщина которых не постоянна.

Интерференционные полосы равной толщины и равного наклона

Слайд 3

Полосы равной толщины и равного наклона могут наблюдаться при прохождении указанных

пучков света через пленки.

Попадая на границу раздела сред э/м волны частично отражаются, частично преломляются.

Если n2 > n1, то отражение волны сопровождается потерей полуволны

(фаза его колебаний изменяется на π). Если n2 < n1, потеря полуволны происходит у

Слайд 4

Выражение оптической разности хода Δ должно быть дополнено слагаемым ±λ/2. Знак

перед λ/2 выбирается из соображений удобства.

Слайд 5

Интерференция в тонких пластинах (пленках)
Пластина постоянной толщины, однородная

Слайд 6

Оптическая разность хода
(13.1)
(13.2)
(13.3)
Подставим (13.2) и (13.3) в (13.1)

Слайд 7

С учетом
(13.4)
(13.5)
Из (13.4)
или
(13.6)

Слайд 8

Подставив (13.6) в (13.5)
или, с учетом (13.6)
Условие максимума
(13.7)
Условие

минимума

(13.8)

Слайд 9

Тонкий клин (с малым углом при вершине)
Условие максимума для луча

(13.9)

Условие максимума для луча 2

(13.10)

Вычтем из (13.10) (13.9)

(13.11)

Слайд 10

Пусть клин стеклянный n = 1, l = 10-2 м, a

= 5, λ ≈ 5⋅10-7 м (зеленый свет). Тогда, используя (13.11)

угол получается в секундах.

Если взять толстый клин (α ~ нескольких градусов), то максимумов будет больше; они могут быть неразличимы глазом (сливаются).

Слайд 11

Кольца Ньютона
– полосы равной толщины, возникающие в результате интерференции света

в воздушном зазоре, образованном при соприкосновении в т. O плосковыпуклой линзы малой кривизны с плоской стеклянной поверхностью. При использовании источника монохроматических волн полосы равной толщины представляют собой систему концентрических темных и светлых колец, расположенных вокруг темного круга с центром в т. O (наблюдение проводится в отраженном свете).

Слайд 12

Слайд 13

Пучок монохроматических лучей с длиной волны λ падает нормально на плоскую

поверхность линзы (лучи 1 и 2).

Так как b << R, то

Слайд 14

Радиус кольца
Оптическая разность хода интерферирующих лучей, с учетом «потери» полуволны

при отражении от оптически более плотной среды (при падении луча из воздуха на стекло):

Слайд 15

Для светлого кольца:
откуда
Радиус m-ого светлого кольца
(13.12)

Слайд 16

Для темного кольца:
откуда
Радиус m-ого темного кольца
Если в зазор

поместить жидкость с показателем преломления n (n < nст.) , то

и т.д.

m=0 соответствует минимум темного пятна.

(13.13)

Слайд 17

Применение интерференции
Просветление оптики. При прохождении света через каждую преломляющую поверхность линзы

отражается примерно 4% падающего света. В сложных объективах такие отражения совершаются многократно и суммарная потеря светового потока оказывается весьма ощутимой. Например, в призменном бинокле она составляет свыше 50%.

Слайд 18

В просветленной оптике на каждую поверхность линзы наносят путем напыления тонкую

пленку прозрачного диэлектрика с

Слайд 19

При этом условии амплитуды отраженных от обеих поверхностей пленки волн оказываются

практически одинаковыми.

При

Из рассмотрения отражения и преломления плоской волны на границе двух диэлектриков:

(13.14)

(13.15)

Слайд 20

с учетом (13.14) и (13.15)
При
Толщина пленки делается такой, чтобы

волны, отраженные от обеих поверхностей пленки, оказывались в противофазе, т.е. гасили друг друга.

Слайд 21

Определим толщину пленки для этого случая. Оптическая разность хода этих двух

отраженных волн на выходе из пленки

Определим толщину тонкой пленки:

Слайд 22

Интерферометры
Интерферометр Рэлея

Слайд 23

На схеме S – узкая щель, освещаемая монохроматическим светом с длиной

волны λ, 1 и 2 – две одинаковые трубки с воздухом, длина каждой из которых равна l, торцы – прозрачные, Д – диафрагма с двумя щелями. Когда воздух в трубке 1 постепенно заменили газом X, то интерференционная картина на экране Э сместилась на N полос. Зная показатель преломления n0 воздуха, определяют показатель преломления газа X.

Смещение на N полос означает, что оптическая разность хода Δ лучей, падающих на щели, стала равной Nλ:

Электромагнитная природа света. Интерференция света

Содержание

Интерференция света в тонких пленках Интерференционные полосы равного наклона возникают при отражении

Полосы равной толщины и равного наклона могут наблюдаться при прохождении указанных

Выражение оптической разности хода Δ должно быть дополнено слагаемым ±λ/2. Знак

Интерференция в тонких пластинах (пленках) Пластина постоянной толщины, однородная

Оптическая разность хода (13.1)(13.2)(13.3)Подставим (13.2) и (13.3) в (13.1)

С учетом (13.4)(13.5)Из (13.4)или(13.6)

Подставив (13.6) в (13.5) или, с учетом (13.6) Условие максимума (13.7)Условие

Тонкий клин (с малым углом при вершине) Условие максимума для луча