|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Условия минимумов и максимумов интерференции
Анализируя уравнение (11.2), мы пришли к выводу, что при значении наблюдается усиление интенсивности, поэтому условие кратности разности фаз 2 p (11.3) называется условием максимума интенсивности, а условие (11.4) – условием минимума интенсивности. Обычно эти условия формулируются не через разность фаз, а через оптическую разность хода волн , так как разность фаз трудно измерить. Рассмотрим понятие оптической разности хода. Пусть S 1 и S 2 источники света (см. рис. 11.3). В точке Р экрана волны, идущие от этих источников накладываются, при этом первая волна проходит геометрический путь S 1 P, а вторая путь S 2 Р, если волны распространяются в воздухе, то разность хода находится так , если волны распространяются в различных средах, то разностью хода называют разность между оптическим ходом первого луча и второго (см принцип Ферма, раздел 10.3), где n 1 и n 2 показатели преломления соответствующих сред. Разность хода и разность фаз связаны соотношением (11.5) отсюда видно, что при разности фаз равной p , разность хода интерферирующих волн равна половине длине волны l /2. Тогда условия максимумов интерференции можно сформулировать следующим образом: максимальное усиление результирующего колебания наступает, если оптическая разность хода слагаемых волн равна четному числу длин полуволн, т.е. (11.6) – условие максимума; аналогично формулируется условие минимумов: ослабление результирующего колебания будет, если оптическая разность хода слагаемых волн равна нечетному числу длин полуволн, т.е. (11.7) – условие минимума, где m = 0,1,2,……называется порядком интерференционного максимума или минимума (см. рис.11.3а). Таким образом, интерференционная картина представляет собой чередование минимумов и максимумов интенсивности (см. рис.11.3а).. Шириной интерференционной полосы называют расстояние между двумя ближайшими максимумами или минимумами. рис.11.3а 11.2.3 Интерференция в тонких пленках
Наиболее типичным и распространенным примером интерференции света в природе является интерференция в тонких пленках: мыльные пузыри, радужная пленка нефти на воде и интерфереционнные пленки на стеклах очков для того, чтобы погасить отраженные лучи и т.д. При падении световой волны на тонкую прозрачную пластинку (или пленку), имеющую показатель преломления n, происходит отражение от обеих поверхностей пластинки. В результате возникают две световые волны, которые могут интерферировать (см. рис.11.4). Интерференционная картина будет наблюдаться на экране, расположенном в фокальной плоскости линзы. В этом случае мы будем вести речь об интерференции в отраженных лучах.
Разность хода, приобретаемая лучами, до того как они сойдутся на экране, если прозрачная пластинка находится в воздухе, равна . (11.8) При вычислении оптической разности хода необходимо учесть изменение фазы волны при отражении. В точке А (см. рис.11.4) отражение происходит от границе раздела среды, оптически менее плотной, со средой оптически более плотной. Поэтому фаза вектора напряженности электрического поля претерпевает изменение на p. Из уравнения (11.5) следует, что в этом случае ход световой волны отраженной от верхней грани пластинки увеличивается на половину длины волны (l/2). Тогда, оптическая разность хода световых волн, отраженных от верхней и нижней граней пластинки, будет выглядеть следующим образом: . (11.9) Если в выражении (11.9) величины АВ и ВС выразить через толщину прозрачной пластинки, найти значение величины АD из треугольника АСD, то оптическую разность хода можно найти следующим образом: , (11.10) где d – толщина прозрачной пластинки, a – угол падения луча света на первую грань. Интерференция на тонких пленках представляет интерес при использовании контактных линз. Между контактной линзой и роговицей глаза может возникнуть воздушная прослойка. При отражении света в тонкой воздушной прослойке наблюдается интерференционная картина, она имеет вид концентрических колец, получивших название колец Ньютона. С помощью интерференции на тонких пленках можно определять толщину очень тонких пленок и их показатель преломления.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |