Лекція XVII

B

D, n g

G

A B1 C

Min

І +ІІ

І

E ^ H

DS

З урахуванням (1) df_пад.= JdW

, (3)

Е = [Лк] = Кд/м²

2.У свій час у фізиці існувало декілька точок зору на природу світла:

1) корпускулярна теорія (Ньютон): згідно з цією теорією світло - це потік корпускул (частинок );

2) хвильова теорія (Гюйгенс): згідно з нею світло - це хвильовий процес;

3) Максвелл : світло - це електромагнітна хвиля, яка поширюється у вакуумі (c = 3 * 10 ⁸ м /c.)

Маємо трьохмірний простір:

E

C

H

С – напрямок поширення світла.

Інтерференція- це явище накладання світлових хвиль, унаслідок чого в одних точках простору виникає підсилення цих хвиль, а в інших - їх послаблення.

Інтерферувати можуть тільки когерентні хвилі. Запишемо умови когерентності хвиль:

1) монохроматичність - це хвилі з однаковою довжиною хвилі або з однаковою частотою: l₁ = l₂ =. . .= l_n = const,

w₁ = w₂ =. . . = w_n = const.

2) різниця фаз вібратора не змінюється з часом

D j = const;

2) хвилі однаково поляризовані - коливання вектора (звичайно і ) відбуваються або в одній площині, або вздовж одного й того ж напрямку.

Зробимо математичний опис умов інтерференції. Введемо оптичну довжину шляху L :

L = n S, (4)

n- відносний показник заломлення

S- геометрична довжина шляху.

Якшо один промінь проходить шлях L₁, а другий - L₂, тоді:

D = L₂ - L₁ - оптична різниця ходу.

Запишемо загальні умови інтерференції:

Якщо (5а) , маємо інтерференційний максимум,

(5b), маємо інтерференційний мінімум

l - довжина хвилі,

К - ціле число, яке вказує на порядок максимуму або мінімуму.

1

+

—

2

+ +

ІІ —

—

+

+

—

—

3. Маємо плівку, на яку падає пучок паралельних променів під кутом a, товщина плівки d, показник заломлення речовини плівки n.

2 1’

1 a a Д 2’

Оптична різниця ходу променів має вигляд:

Втрата l/2 виникає за рахунок відбивання світла від оптично більш густішого середовища.

АВ = ВС = d/cosg

ДС = АС sina; AC = АВ₁ + В₁С = 2АВ₁

АВ₁ = d tgg

АС = 2 d tgg

ДС = 2 d tgg sina

D = 2dn/cosg - 2d tgg sina - l/2

З урахуванням , , маємо:

(6) - оптична довжина ходу.

Якщо , то маємо - max,

, то маємо - min у відбитому світлі, а в прохідному - буде навпаки.

Оскільки у даному випадкові інтерференційну картину одержано внаслідок падіння променів на плівку під одними і тими ж кутами (a = const), то одержані інтерференційні полоси мають назву полоси рівного нахилу. Необхідною умовою їх одержання є стала товщина плівки (d = const).

4. А якщо a ¹ const, тоді інтерференційна картина буде називатися полосами рівної товщини. Приклад цього - кільця Ньютона. Два промені, які вийшли з S будуть мати оптичну різницю ходу D за рахунок різного пройденого шляху.

K- номер кільця.

R- радіус кривизни лінзи.

*

2R

r_max =

r_min =

r d

*