Интерференция света. Условие интерференционного максимума и минимума

Интерференция света — перераспределение интенсивности света в результате наложения(суперпозиции) нескольких световых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности. Её распределение называется интерференционной картиной.

Интерференция света в тонких плёнках

Интерференция в тонкой плёнке. Альфа — угол падения, бета — угол отражения, жёлтый луч отстанет от оранжевого, они сводятся глазом в один и интерферируют.

Получить устойчивую интерференционную картину для света от двух разделённых в пространстве и независящих друг от друга источников света не так легко, как для источников волн на воде. Атомы испускают свет цугами очень малой продолжительности, и когерентность нарушается. Сравнительно просто такую картину можно получить, сделав так, чтобы интерферировали волны одного и того же цуга^. Так, интерференция возникает при разделении первоначального луча света на два луча при его прохождении через тонкую плёнку, например плёнку, наносимую на поверхность линз у просветлённых объективов. Луч света, проходя через плёнку толщиной , отразится дважды — от внутренней и наружной её поверхностей. Отражённые лучи будут иметь постоянную разность фаз, равную удвоенной толщине плёнки, от чего лучи становятся когерентными и будут интерферировать. Полное гашение лучей произойдет при , где — длина волны. Если нм, то толщина плёнки равняется 550:4=137,5 нм.

Лучи соседних участков спектр по обе стороны от нм интерферируют не полностью и только ослабляются, отчего плёнка приобретает окраску. В приближении геометрической оптики, когда есть смысл говорить об оптической разности хода лучей, для двух лучей

— условие максимума;

— условие минимума,

где k=0,1,2... и — оптическая длина пути первого и второго луча, соответственно.Явление интерференции наблюдается в тонком слое несмешивающихся жидкостей (керосина или масла на поверхности воды), в мыльных пузырях, бензине, на крыльях бабочек, в цветах побежалости, и т. д.

 

 

12 билет. Интерференция — наложение волн, при котором эти волны в одних точках усиливают друг друга, а в других — ослабляют друг друга, так, что интенсивность результирующей волны не равна сумме интенсивностей складывающихся волн (I ≠ I1 + I2) Наблюдать интерференцию можно только при наложении когерентных волн. Когерентными называются волны, разность фаз (ϕ2 – ϕ1) которых в точке наложения не меняется с течением времени. Фаза гармонической (монохроматической) волны: Для когерентных волн: Чтобы волны были когерентны, необходимо: ω1 = ω2. Разность хода этих волн:∆ = r1 – r2 = d⋅x/L Ширина интерференционной полосы: h = λ⋅L/d.

 

13.Методы получения когерентных световых волн.Расчёт интерференционной картины от двух когерентных источников(вывод формулы) Ранее мы сказали, что получить когерентные волны невозможно. Поэтому предлагаются методы разделения волны на 2 или несколько.1.Метод Юнга- плоская волна(фронт волны-плоскость)попадает на экран.С 2-мя отверстиями волна разделяется на 2 сфеерические когерентные волны.2.метод Френеля-ОN и Оr располженны относительно друг другу с некоторым угловым сдвигом.3.Бипризма Френеля представляет собой 2призмы с очень малым углом при вершине, соединённой малым основанием.Свет,попадая на бипризму,преломляется в разные стророны и далее распространяется как от 2-х незавиимых источников. Расчёт интерференционной картины ….

Учитыва,что d<<l,можно записать

Чередование светлых и тёмных полос наблюдается для монохромотичных волн.Для белого цвета,который представляет собой смесь этих цветов,белой будет только полоса ценрального максимума,максимумы м-го порядка будут предсавлять собой спектры.

 

14. Интерференция света в тонких плёнках (вывод формулы).

– разность хода, между двумя интерферирующими лучами от О до АВ.

– закон преломления ().

– при потере полуволны для оптической разности хода.

, (m=1,2,3…)в точке P – интерференционный max.

,(m=1,2,3…)в точке P – интерференционный min.

 

15. Кольца ньютона. Полосы равного наклона. Полосы равной толщины

Ко́льца Нью́тона — кольцеобразные интерференционные максимумы и минимумы, появляющиеся вокруг точки касания слегка изогнутой выпуклой линзы и плоскопараллельной пластины при прохождении света сквозь линзу и пластину.