Двухлучевые интерферометры.

Интерферометры – приборы, действия которых основано на наблюдении интерференции световых волн.

П.1 Интерферометр Жамена.

На пути двух когерентынх световых волн устанавливается две кюветы длиной , заполненные одинаковым прозрачным веществом с абсолютным показателем преломления . После прохождение через кюветы и линзы световые волны интерферируются в точке , так что наблюдается максимум -го порядка

Здесь - имеющаяся до прохождения кювет оптическая разность хода волн.

Одну из кювет заполняют прозрачным веществом с неизвестным показателем преломления . При этом возникает дополнительная оптическая разность хода

Теперь в точке наблюдается максимум -го порядка

Вычитаем и получим

где - число интерференционных максимумов, на которое произошел сдвиг интерференционной картины

Отсюда

Изменяя физические условия в кювете можно обнаружить изменения абсолютного показателя преломления вещества с точностью .

Недостаток данного интерферометра в том, что лучи располагаются сравнительно близко друг к другу, это затрудняет проведение эксперимента.

П.2 Интерферометр Майкельсона.

Луч света от монохроматического источника падает на разделительную пластину РП, покрытую полупрозрачным металлическим слоем. В результате луч разделяется на два луча.

Луч 1 идет к зеркалу, отражается, проходит через разделительную пластину и отражаясь от нее попадает в зрительную трубу. Луч 2 проходит к зеркалу через компенсаторную пластину, отражается и через компенсаторную пластину попадает в разделительную пластину и затем в зрительную трубу.

Первый луч проходит через РП три раза. Компенсаторная пластина подобна разделительной и следовательно, второй луч проходит стеклянные пластины также три раза. Это сделано для того, чтобы прохождение лучей через стеклянные пластины не приводило к появлению дополнительной оптической разности хода и не влияло на результат интерференции, которая наблюдается с помощью зрительной трубы. Если одно из зеркал сместить на расстояние в направлении распространении луча, то возникает дополнительная оптическая разность хода:

В результате интерференционная картина сменяется на полос

Многолучевая интерференция.

В математике известно, что гармоническую функцию можно представить как вещественную часть комплексной функции

где - мнимая единица.

При выполнении над комплексными функциями операции сложения, дифференцирования и интегрирования вещественная часть результата совпадает с результатом, который получился бы при выполнении аналогичных операций над вещественными частями тех же функций. В то же время вычисления с экспонентами значительно проще, чем с тригонометрическими функциями.

Пусть в точку приходит световых волн, которые возбуждают колебания