5. Интерференция от клина. Полосы равной толщины И нтерференция от клина тоже представляет собой интерференцию света по методу деления амплитуды. Пусть на тонкую прозрачную пластинку (пленку) в виде клина (угол между боковыми гранями мал) падает плоская волна, направление распространения которой совпадает с параллельными лучами 1 и 2 (рис.4)
Если источник расположен довольно далеко от поверхности клина и угол между боковыми гранями ничтожно мал, то оптическая разность хода между интерферирующими лучами и или и может быть с достаточной степенью точности вычислена по формуле
(16)
где b - толщина клина в месте падения на него луча, - углы падения и преломления соответственно.
Каждая из полос появляется при отражении от мест пластинки, имеющих одинаковую толщину (в общем случае толщина пластинки может изменяться произвольно). Интерференционные полосы, возникающие в результате интерференции от мест одинаковой толщины, называются полосами равной толщины.
6. Кольца Ньютона. Полосы равной толщины. Кольцевые полосы равной толщины, наблюдаемые в воздушном зазоре между соприкасающимися выпуклой сферической поверхностью линзы малой кривизны и плоской поверхностью стекла (рис. 5), называют кольцами Ньютона. Кольца Ньютона тоже относятся к интерференции света по методу деления амплитуды. О бщий центр колец расположен в точке касания А. В отраженном свете центр темный, так как при толщине воздушной прослойки, на много меньшей, чем длина волны , разность фаз интерферирующих волн обусловлена различием в условиях отражения на двух поверхностях и близка к π.
(17)
При n = 1 для минимума интерференции d = m/2 ; (18)
для максимума интерференции (19)
Подставив (18) и (19) в (17) получим формулы для определения радиуса темных и светлых колец Ньютона в отраженном свете:
Как для полос равного наклона, так и для полос равной толщины положение максимумов зависит от длины волны 0. Поэтому система светлых в темных полос получается только при освещении монохроматическим светом. При наблюдении в белом свете получается совокупность смещенных друг относительно друга полос, образованных лучами разных длин волн, и интерференционная картина приобретает радужную окраску.
Интерференцию можно наблюдать и в проходящем свете, причем в данном случае не наблюдается потери полуволны. Следовательно, максимумам интерференции в отраженном свете соответствуют минимумы в проходящем, и наоборот.
Два когерентных световых пучка с оптической разностью хода l = 3/2 интерферируют в некоторой точке. Максимум или минимум наблюдается в этой точке? Почему?
Почему интерференцию можно наблюдать от двух лазеров и нельзя от двух электроламп? Как изменится интерференционная картина в опыте Юнга, если эту систему поместить в воду?
Будут ли отличаться интерференционные картины от двух узких близко лежащих параллельных щелей при освещении их монохроматическим и белым светом? Почему?
Что такое полосы равной толщины и равного наклона? Где они локализованы?
Освещая тонкую пленку из прозрачного материала монохроматическим светом, падающим нормально к поверхности пленки, наблюдают параллельные чередующиеся равноудаленные темные и светлые полосы. Одинакова ли толщина отдельных участков пленки?
Почему центр колец Ньютона, наблюдаемых в проходящем свете, обычно светлый?
Между двумя пластинками имеется воздушный клин, освещая который монохроматическим светом наблюдают интерференционные полосы. Как изменится расстояние между полосами, если пространство заполнить прозрачной жидкостью?