5.Интерференция света в плоскопараллельных пластинах. Линии равного наклона и равной толщины.

Пусть на прозрачную плоскопараллельную пластинку падает плоская монохроматическая световая волна, направление распространения которой показано падающим лучом на рис. В результате отражений от обеих поверхностей пластинки исходная волна расщепится на две, что и показано лучами 1 и 2. Амплитуды этих волн мало отличаются друг от друга.

Оптическую разность хода волн 1 и 2 определим, согласно рис, как

где п — показатель преломления вещества пластинки. и , b – толщина пластинки. Подставим в (4.29): При отражении от верхней поверхно­сти пластинки происходит скачок фазы на π у отраженной волны, т. е., потеря» полуволны (±λ/2)

(здесь можно было написать и +λ/2, но это не существенно).

Если отраженные волны 1 и 2 когерентны, то максимумы отражения будут на­блюдаться при условии

где т – целое число (порядок интерференции).

При падении плоской световой волны на плоскопараллельную тонкую пластинку интенсивность отраженного света зависит от угла падения. Изменяя этот угол, мы будем наблюдать чередование максимумов и минимумов отраженного света. Это можно использовать для получения интерференционной картины в виде привычной системы полос. Достаточно использовать в качестве падающего рассеянный монохроматический свет (он содержит волны, падающие на пластинку одновременно под разными углами), а на пути отраженного света поставить линзу и в ее фокальной плоскости экран. См. рис.

Максимумы на экране будут располагаться в местах, соответствующих условию (4.32). Полоса данного порядка интерференции обусловлена светом, падающим на пластинку под од­ним и тем же углом ϑ, но с разных направлений. Поэтому такие полосы называют полосами равного наклона. При расположении линзы как показано на рисунке, эти полосы имеют вид концентрических колец с центром в ее фокусе F. Порядок интерференции т растет с уменьшением угла падения ϑ, и в центре картины он максимален.

Клиновидные пластинки. Пусть стеклянная пластинка имеет форму клина с углом раствора α«1, и на нее падает плоская монохроматическая световая волна. Теперь отраженные от по­верхностей клина световые волны будут распространяться не в одном направлении, а под некоторым углом.

Выясним прежде всего, где будет локализована интерферен­ционная картина. Это проще всего сделать с помощью рис, на котором показано, что происходит с областью когерентности после расщепления волны при отражении от поверхностей клина. Ясно, что при небольших значения l_ког и h_ког, область перекрытия когерентных частей отраженных волн ло­кализована в основном вблизи поверхности клина и становится все более узкой по мере перемещения в сторону утолщения клина, постепенно исчезая совсем (рис. 4.19). На рисунке область локализации несколько затемнена.

Так как разность хода лучей, отразившихся от различных участков клина, неодинакова, в области локализации интерференции появятся светлые и темные полосы, параллельные ребру клина. Каждая из таких полос возникает в результате отражений от участков клина с одинаковой толщиной, поэтому их называют полосами равной толщины.