Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| § 126. Кольца Ньютона. Прихотливый вид интерференцион-
ных картин в тонких пленках объясняется, как сказано, случай- ными неравномерностями в толщине пленки. В пленке, имеющей вид клина, области одинаковой толщины вытянуты вдоль ребра клина и в соответствии с этим так же расположены темные и светлые (цветные) полосы интерференции. Очень важным видоизменением опыта с клинообразной плен- кой является опыт, произведенный еще в 1675 г. Английский физик и математик Исаак Ньютон (1643–1727) наблюдал цвета тонкой прослойки воздуха, заключенной между плоским стеклом и выпуклой поверхностью объектива астрономического рефрак- тора. Радиус кривизны выпуклой поверхности объектива в опыте Ньютона был около 10 м, поэтому толщина прослойки воздуха между плотно сжатыми стеклами очень медленно и правильно возрастала от места соприкосновения стекол (где она равна ну- лю) к наружным частям объектива. Если смотреть на такую систему, то темное место соприкос- новения обоих стекол оказывается окруженным светлой коль- Гл. XIII. Интерференция света 325
цевой полосой, которая постепенно переходит в темную, вновь сменяется светлой и т. д. По мере увеличения диаметра кольца толщина воздушной прослойки возрастает неравномерно, воз- душный клин становится все круче и соответственно ширина кольцевых полос, т. е. расстояние между двумя соседними ми- нимумами, становится меньше. Такова картина, наблюдаемая в монохроматическом свете; в белом свете наблюдается система цветных колец, постепенно переходящих друг в друга. По мере удаления от центрального темного пятна цветные полосы стано- вятся все ´ уже и белесоватее благодаря перекрытию цветов, пока, наконец, не исчезают всякие следы интерференционной картины. Рис. 267. Наблюдение интерференционных колец Ньютона: а) схема опыта; б) интерференционные кольца. 1 — источник света (лампочка с фильтром 2, или натриевая горелка), 3 — вспомогательный конден- сор, 4 — стеклянная пластинка, отражающая свет, 5 — длиннофокус- ная линза и 6 — плоская пластинка, образующие воздушную прослой- ку, 7 — микроскоп для наблюдения колец и промера их диаметра На основании изложенного выше нетрудно понять, почему интерференционная картина имеет в данном случае вид системы концентрических колец. Места равной толщины в воздушной прослойке, которые соответствуют местам с одинаковой разно- стью хода световых волн, имеют форму окружностей. По этим окружностям и располагаются места равной интенсивности в ин- терференционной картине.
326 Гл. XIII. Интерференция света Удобное расположение приборов, позволяющее наблюдать и промерять кольца Ньютона, изображено на рис. 267. На столике микроскопа с небольшим увеличением распо- ложено плоское стекло, сложенное с линзой малой кривизны. Наблюдение ведется через микроскоп по направлению, перпен- дикулярному к плоскости стекла. Для того чтобы освещаю- щий свет также падал перпендикулярно к плоскости стекла, заставляют свет источника отражаться от стеклянной пластин- ки, поставленной под углом 45 ◦ к оси микроскопа. Таким об- разом, интерференционная картина рассматривается сквозь эту Рис. 268. Ход отра- женных и проходя- щих лучей при дву- кратном отражении в пленке
стеклянную пластинку. Практически пла- стинка не мешает наблюдению колец, ибо сквозь нее проходит вполне достаточно све- та. Для усиления освещения можно приме- нять конденсор. Источником света служит горелка, пламя которой окрашено парами натрия (монохроматический свет), или лам- почка накаливания, которую можно при- крывать цветными светофильтрами.
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|