- •1. Характеристики отраженной и преломленной волн при нормальном падении на границу двух диэлектриков
- •2. Формулы Френеля для частичных и общих энергетических коэффициентов отражения.
- •3. Основы электромагнитной теории дисперсии света.
- •4. Интерференция света
- •Сущность интерференции
- •Сложение колебаний. Когерентность и интерференция света
- •Интерференция волн (случай, когда колебания в слагаемых волнах происходят вдоль одной линии)
- •5. Методы получения когерентных пучков делением амплитуды.
- •Полосы равной толщины (Интерференция от пластины переменной толщины )
- •6. Многолучевая интерференция
- •Вычисление интенсивности лучей прошедших через пластину и отраженных от нее. Формулы Эйри
- •Зависимость интенсивности отраженных и проходящих пучков от разности фаз и коэффициента отражения
- •Определим ширину максимума из условия:
- •Многолучевые интерферометры. Интерферометр Фабри-Перо.
- •8. Дифракционная решётка.
- •Основные характеристики дифракционной решетки.
- •9. Подвійне променезаломлення. Еліптично-поляризоване світло.
- •Эллиптически поляризованный свет
- •Фотопружність. Ефекти Покельса, Керра , Фарадея.
5. Методы получения когерентных пучков делением амплитуды.
Полосы равного наклона ( интерференция от ППП).
Пусть на ППП падает луч от источника находящегося в бесконечности, после отражения от верхней и нижней поверхностей от пластинки будут идти два парал- лельных пучка которые являются когерентными.
1 1' 2'
E
n
A B
h n
'
C
Падающий луч в точке падения делится на два луча 1' и 2' . До плоского волново-
го фронта ВЕ луч 1' проходит расстоянием АЕ, а луч 2'― АС+СВ. Поэтому между этими лучами возникает оптическая разность хода, равная :
Δd = n∙(AC+CB) − n ∙AE λ/2 (4.40)
При отражении света возможна потеря половины длинны волны λ/2. Потеря λ/2 происходит при отражении луча 1' в точке А и знак " " зависит от n и n: при n =1, то "– λ/2".
Определим АС, СВ и АЕ:
АС = СВ = h/cos '
AE = AB∙sin
AB = 2AD = 2h∙tg '
Тогда:
Δd = 2n∙h/cos ' − n ∙2h∙tg ' ∙sin λ/2 =
= 2h/cos ' ∙(n − n ∙sin ' ∙sin ) λ/2 = [n ∙sin = n ∙sin ' ] (4.41)
=2h/cos ' (n − n ∙sin ' ) λ/2 = 2h∙n∙cos ' λ/2
n∙cos ' =n∙√ 1− sin ' = n∙√ 1−n /n sin = √ n − n sin
Δd = 2h∙√n − n ∙sin λ/2 (4.42)
Лучи 1' и 2' являются параллельными и поэтому образуют интерференционную картину в бесконечности или в задней фокальной плоскости линзы. Светлые полосы будут наблюдаться в том случае если выполнено условие максимумов (Δd = mλ).
Из формулы (4.42) видно, что для плоского параллельной пластины h,n ,n = const. Поэтому изменение разности хода Δd возможно только за счет изменения угла падения , то есть каждому углу падения соответствует своя интерференционная полоса.
В связи с этим такая интерференционная картина называется полосами равного наклона. Так как интерференционная картина образована в бесконечности, то она называется локализованной в бесконечности.
Такую интерференцию можно наблюдать в тонких маслянистых пленках.
В образовании интерференционной картины принимают участие несколько отраженных лучей. Так как интенсивность 1,2,3 лучей резко уменьшается, то при расчете интерференционной картины учитываются два луча.
Когерентные пучки 1’’ и 2’’ можно получить в проходящем свете. Интерференционная картина в проходящем свете будет смещена на половину полосы относительно интерференционной картины в отраженном свете, так как разности хода отличается на λ/2.
Для создания четкой интерференционной картины в отраженном свете поверхности пластины должны иметь малый коэффициент отражения, а в проходящем свете – высокий. Определим влияние немонохроматического света и толщины пластинки на интерференционной картине.
Условия максимум из (4.42) при определенном угле падения будет соответствовать определенной длине волны λ, то есть, при падении немонохроматического света на ППП в отраженном свете образуются интерференционные полосы для каждой длины волны (цветные полосы). Эти полосы могут перекрываться друг с другом, что приводит к ухудшению контрастности полос.
Определим угловое расстояние, между соседними полосами используя (4.41) .
Для m-ой полосы:
Для (m+1)–ой полосы:
Увеличением толщины ППП приводит к сужению интерференционной картины и ухудшению ее видимости.