Metode de monitorizare a interferenței luminii - studopediya

Pentru a realiza interferența luminii necesară pentru a obține fascicule de lumină coerente, pentru care sunt utilizate diferite metode. Înainte de apariția lasere (vezi. § 233), în toate dispozitivele pentru observarea luminii interferență obținută prin fascicule coerente de separare și amestecarea ulterioară a razelor de lumină care provin de la aceeași sursă. Practic, acest lucru poate fi realizat prin ecranele și sloturile, oglinzi și Corpurile refractante. Luați în considerare unele dintre aceste metode.

1. Metoda lui Young. Sursa de lumină este iluminată viu fantă S (ris.245) din care unda de lumina este incidență pe două fante echidistante înguste S1 și S2. fante paralele S. De aceea, S1 și S2 canelate surse coerente joacă un rol. Modelul interferență (zona AF) se observă pe ecran (E) situat la o distanță paralelă cu S1 și S2. După cum sa menționat deja (a se vedea. §171), T. Jung face parte din prima observație a fenomenului de interferență.

Metode de monitorizare a interferenței luminii - studopediya

2. oglinzi Fresnel. Lumina de la sursa (Fig. 246) fascicul divergent cade pe două planuri oglinzi A1O și A2O. dispuse una în raport cu cealaltă, la un unghi doar puțin diferit de 180 ° (unghiul este mic). Având în vedere regulile de construire a imaginilor în oglinzi plane, este posibil să se demonstreze că atât sursa și imaginile sale S1 și S2 (distanța unghiulară dintre care 2) se află pe același cerc de rază cu centrul O (punctul de oglinzi de contact).

Metode de monitorizare a interferenței luminii - studopediya

Fasciculele de lumină reflectate de cele două oglinzi pot fi luate în considerare ieșirea din surse imaginare S1 și S2. S este imagini imaginare în oglinzi. Surse imaginari S1 și S2 sunt grinzi reciproc coerente și de ieșire de lumină de la ei, reuniți unul cu celălalt, interferează în regiunea de suprapunere reciprocă (Fig. 246 este format în verde). Se poate demonstra că unghiul maxim de divergență dintre grinzi suprapuse nu pot fi mai mult de 2. Modelul interferență observate pe ecran (E), protejat de expunerea directă la supapa de lumină (3).

3. Fresnel biprism. Se compune din două baze identice suprapuse de prisme cu unghiuri mici de refracție. Lumina de la sursa S (Fig. 247) este refractată în două prisme, care a dus la biprism propaga razele de lumină ca și cum provin de la surse imaginare S1 și S2. este coerent. Astfel, suprafața ecranului (în regiunea formată de culoare) sunt suprapuse grinzi coerente și se observă interferența.

Metode de monitorizare a interferenței luminii - studopediya

4. Calcularea modelul de interferență a celor două surse. Calcularea tehnicilor de interferență discutate mai sus pentru observarea interferenței luminii poate fi realizată cu ajutorul a două fante paralele înguste dispuse suficient de apropiate unul de altul (Fig. 248). Fantele S1 și S2 sunt la o distanță d față de altul și sunt coerente (imagine reală sau virtuală a sursei S la unele sistemului optic) surse de lumină. Interferența are loc într-un punct A arbitrar al ecranului, cele două fante de paralele și eliminate ele la o distanță l. în care l >> d. Originea este ales în punctul O. simetric despre sloturi.

Intensitatea în orice punct A ecranului situată la o distanță x de la O. determinată de diferența cale optică (a se vedea. §172). De unde au ris.248 sau = de condiții l >> d, rezultă că. prin urmare

Metode de monitorizare a interferenței luminii - studopediya

Substituind valoarea (173.1) în (172,2) și (172,3), constatăm că maximele de intensitate va avea loc atunci când

și minime - la

Distanța dintre două maxime adiacente (sau minima), numit lățimea franjuri interferență. este

Ea nu depinde de ordinea de interferență (valoarea m) și este constanta pentru date l. și d. Conform formulei (173,4), l. d este invers proporțională cu d; Prin urmare, în cazul în care distanța dintre surse, de exemplu. fâșii separate, devin indescifrabile. Pentru vizibile de lumină 10 -7 m accesibile atât de clară pentru observarea vizuală a tipului de interferență se produce atunci când l >> d (această condiție este, de asemenea, presupune în calcul). Valorile măsurate l. și d. folosind (173,4), putem determina experimental lungimea de undă a luminii. Din expresiile (173,2) și (173,3) urmează, astfel încât modelul de interferență produsă pe ecran două surse de lumină coerente, este o alternanță de benzi de lumină și întuneric, care sunt paralele între ele. Picul principal corespunzând la m = 0, trece prin punctul O. în sus și în jos de la ea la distanțe egale unul de altul sunt situate maxime (minima) a primei (m = 1), a doua (m = 2) ordine, etc. Imaginea de mai sus, cu toate acestea, este valabilă numai atunci când sunt iluminate de lumină monocromatică (= const). Dacă se utilizează lumină albă, care este un set continuu de lungimi de undă de 0,39 microni (limita de violet a spectrului) la 0,75 microni (limita de roșu al spectrului), maximele de interferență pentru fiecare lungime de undă va fi, în conformitate cu formula (173,4), sunt decalate în raport cu fiecare altul și să ia forma unor benzi curcubeu. Numai pentru m = 0 maxima toate lungimile de undă coincid în mijlocul ecranului va fi o banda alba pe fiecare parte, care sunt fie așezate simetric benzi spectrally colorate ale primului maximele de ordinul al doilea, și așa mai departe. D. (mai aproape de dungă albă va fi zona de culoare purpurie - zona roșie).

articole similare