Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
. (4.2.31)
Для того чтобы подобрать наименьшую толщину пленки, при которой выполняется условие минимума для определенной длины волны, обратимся к рисунку 4.2.9.
| |
Рисунок 4.2.9. – Просветление оптики |
Лучи 
и 
интерферируют, луч образуется при отражении от границы «воздух пленка» и приобретают в свой ход луча 
за счет отражения от оптически более плотной среды. Луч образуется при отражении от оптически плотной среды: от границы «пленка – стекло». Он также приобретает в свой ход величину . При определении разности хода лучей и величины, равные половине длины волны, дают ноль, и разность хода возникает только за счет хода второго луча в пленке 
, где 
– толщина пленки. Условие минимума интерференции имеет вид 
. Минимальная толщина пленки соответствует m=0, и тогда
(4.2.32)
2.8. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Дайте определение понятия интерференция.
2. Какими свойствами должны обладать волны, чтобы можно было наблюдать интерференцию?
3. Какие волны называются когерентными?
4. Как получить когерентные волны?
5. Какие волны называются монохроматическими?
6. Как изменяется фаза световой волны при ее отражении от среды оптически более плотной? Поясните, почему в этом случае в ход волны прибавляется или вычитается величина, равная 
.
7. Как изменяется фаза световой волны при ее отражении от среды оптически менее плотной?
8. Каким образом учитываются отражения луча при расчете его оптической длины пути и при определении оптической разности хода лучей? Приведите пример расчета.
9. Изобразите схему Юнга. Запишите для нее условия максимума и минимума интенсивности интерферирующих волн на экране наблюдения.
10. Изобразите интерференционную картину, получаемую в схеме Юнга, для монохроматического и для белого света, сформулируйте отличия этих картин.
11. Изобразите ход лучей при интерференции в тонкой пленке. Укажите те лучи в схеме, которые будут интерферировать.
12. Изобразите ход лучей при интерференции в тонкой пленке. Запишите разность хода интерферирующих лучей.
13. Почему при интерференции на пленке формулы для минимума в проходящем свете совпадает с формулой для максимума в отраженном свете?
14. Изобразите ход лучей при интерференции на клине. Укажите те лучи в схеме, которые будут интерферировать.
15. В каких объектах наблюдаются интерференционные полосы равной толщины? Объясните их происхождение, изобразите ход лучей.
16. Какую интерференционную картину называют кольцами Ньютона?
17. Какая связь между интерференцией на клине и интерференцией, наблюдаемой в установке для колец Ньютона. Какая связь формул для описания этих явлений.
18. Изобразите схему установки для наблюдения колец Ньютона и ход лучей в ней, укажите, какие лучи интерферируют.
19. Рассчитайте разность хода интерферирующих лучей в схеме для наблюдения колец Ньютона в отраженном и проходящем свете.
20. Почему формулы для радиуса светлых колец Ньютона в проходящем свете совпадает с формулой для радиуса темных колец в отраженном свете? Как объяснить этот факт с точки зрения закона сохранения энергии?
2.9. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ «ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ»
Задача №1
В точку М на экране наблюдений приходят два луча: непосредственно от источника S1 и отраженный от зеркала (рисунок 4.2.10). Длина волны излучения от S1 равна 500 нм. Луч S1М перпендикулярен плоскости экрана наблюдений и равен 1 м. Расстояние источника S1 от плоскости зеркала h = 2 мм. Определить в результат интерференции в точке А: наблюдается усиление или ослабление интенсивности света.
Решение задачи №1
Построим мнимое изображение S2 источника S1 в зеркале (рисунок 4.2.10). Источники S1 и S2 являются когерентными, поэтому при сложении волн, приходящих от этих источников на экран, возникает интерференционная картина. Расстояние между источниками S1 и S2 обозначим Н, оно равно Н = 2h.
| |
Рисунок 4.2.10 |
Усиление или ослабление интенсивности в той или иной точке экрана зависит от оптической разности хода Δ интерферирующих лучей, другими словами, от числа m полуволн, укладывающихся на оптической разности хода:
(4.2.33)
Если m — целое четное, то интенсивность будет максимальной; если m — целое нечетное, то интенсивность минимальна. При дробном значении числа m происходит или частичное усиление (если m ближе к четному числу), или частичное ослабление (если m ближе к нечетному числу).
Определим разность хода интерферирующих когерентных лучей, вдоль которых распространяются когерентные волны. Оптическая разность хода, Δ, складывается из геометрической разности 
(оба луча идут в воздухе) и дополнительной разности хода, обусловленной изменением фазы колебаний на π при отражении от среды оптически более плотной (рисунок 4.2.10, точка В). Таким образом,
(см. рисунок 4.2.10), то 
.
Величина 
поэтому для вычисления корня можно воспользоваться приближенной формулой 
. Применив данное приближение, получим:
Подставив полученное выражение в формулу для оптической разности хода, найдем 
.
Зная , по формуле (4.2.33) найдем m1:
Так как Н = 2h, то окончательно получим 
. После вычисления найдем m1 = 33. Так как на разности хода укладывается нечетное число длин полуволн, то в точке М наблюдается минимум интенсивности.
Задача №2. (Задание для самостоятельной работы)
Условие задачи такое же, как в задаче 1, но на пути луча S1М поместили плоскопараллельную пластинку толщиной d = 6 мкм с показателем преломления 1,583. Как изменится интенсивность света в точке М на экране наблюдений (рисунок 4.2.11)?
Рассчитай разность хода интерферирующих лучей с учетом пути первого луча до и после пластинки оптического пути этого луча в пластинке. Убедитесь, что она равна 
. Затем рассчитай число полуволн, укладывающихся на этой разности хода (см.. задачу № 1).
Ответ 
, в точке М наблюдается максимум интенсивности.
| |
Рисунок 4.2.11 |
Задача №3
На толстую стеклянную пластинку, покрытую очень тонкой пленкой, показатель преломления п2 вещества которой равен 1,4, падает нормально (
параллельный пучок монохроматического света (λ = 0,6 мкм). Отраженный свет максимально ослаблен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину 
пленки.
Решение задачи №3
Рисунок 4.2.12 демонстрирует падение света на плёнку под углом 
. Из световой волны, падающей на пленку, выделим узкий пучок (назовем его луч 1). Ход этого пучка в случае, когда угол падения 
, показан на рисунке 4.2.12.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 |
Основные порталы (построено редакторами)