Полосы равной толщины (интерференция от пластинки переменной толщины).

Пусть на клин падает плоская волна, направление распространения которой со­впадает с параллельными лучами 1 и 2. Из всех лучей, на которые разделяется падающий луч 1, рассмотрим лучи 1' и 1", отразившиеся от верхней и нижней поверхностей клина. лучи 1' и 1" пересекутся в не­которой точке А, являющейся изображе­нием точки В. Так как лучи 1' и 1" коге­рентны, они будут интерферировать. Если источник расположен довольно далеко от поверхности клина и угол а достаточно мал, то оптическая разность хода между интерферирующими лучами 1' и 1" может быть с достаточной степенью точности вы­числена по формуле

,. Лучи 2' и 2", образо­вавшиеся за счет деления луча 2, падающего в другую точку клина, собираются линзой в точке А'. Оптическая разность хода уже определяется толщиной d'. Таким образом, на экране возникает система интерференционных полос. Каж­дая из полос возникает за счет отражения от мест пластинки, имеющих одинаковую толщину Интерференционные полосы, возника­ющие в результате интерференции от мест одинаковой толщины, называются полоса­ми равной толщины.

полосы равной толщины локализованы вблизи поверхности клина. Если свет па­дает на пластинку нормально, то полосы равной толщины локализуются на верхней поверхности клина.

Кольца Ньютона.

Кольца Ньютона наблюдаются при отражении света от воздушного клина, образованного плоскопа­раллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой линзой с большим радиу­сом кривизны. Параллельный пучок света падает нормально на плоскую повер­хность линзы и частично отражается от верхней и нижней поверхностей воздушного клина меж­ду линзой и пластинкой. При наложении отра­женных лучей возникают полосы равной толщи­ны, при нормальном падении света имеющие вид концентрических окружностей.

В отраженном свете оптическая разность хода D=2d+l₀/2,

где d — ширина клина. R²=(R-d)²+r², где R — радиус кривизны линзы, r — радиус кривизны окружности, всем точкам которой соответствует одинаковый клин d. Учитывая, что d мало, получим d = r²/(2R). Следовательно,

D= r²/R+l₀/2. Приравняв D= r²/R+l₀/2 к условиям максимума и минимума, получим выраже­ния для радиуса m-го светлого кольца

r_m=Ö((m-^l/₂)l₀R) (m=1, 2, 3,...)

и радиуса m-го темного кольца

и для полос равной толщины положение максимумов зависит от длины волны l₀.Поэтому система светлых и темных полос получается только при освещении монохроматическим светом.

. 16. Применение интерференции света. Просветление оптики. Многолучевая интерференция. Интерферометры.

Явление интерференции света применяется для подтверждения волновой природы света и для измерения длин волн, также для улучшения качества оптических приборов (просветление оптики) и получе­ния высокоотражающих покрытий. Многолучевую интерференцию можно осуществить в многослойной системе чере­дующихся пленок с разными показателями преломления (но одинаковой оптической толщиной, равной l₀/4), нанесенных на отражающую поверхность. Явление интерференции также приме­няется в очень точных измерительных при­борах, называемых интерферометрами. Интерферометры — очень чувстви­тельные оптические приборы, позволяю­щие определять незначительные измене­ния показателя преломления прозрачных тел (газов, жидких и твердых тел) в за­висимости от давления, температуры, при­месей и т. д. Такие интерферометры полу­чили название интерференционных реф­рактометров.