Экспериментальное получение когерентных волн

Для по­лу­че­ния ко­ге­рент­ных све­то­вых волн при ис­поль­зо­ва­нии обыч­ных ис­точ­ни­ков света при­ме­ня­ют ме­то­ды де­ле­ния вол­но­во­го фрон­та. При этом све­то­вая волна, ис­пу­щен­ная ка­ким-ли­бо ис­точ­ни­ком, де­лит­ся на две или более ча­стей, каж­дая из ко­то­рой между собой ко­ге­рент­ны.

1. По­лу­че­ние ко­ге­рент­ных волн ме­то­дом Юнга.

Ис­точ­ни­ком света слу­жит ярко осве­щен­ная щель, от ко­то­рой све­то­вая волна па­да­ет на две узкие щели и па­рал­лель­ные ис­ход­ной щели S (см. Рис. 9). Таким об­ра­зом, щели и слу­жат ко­ге­рент­ны­ми ис­точ­ни­ка­ми. На экране в об­ла­сти BC на­блю­да­ет­ся ин­тер­фе­рен­ци­он­ная кар­ти­на в виде че­ре­ду­ю­щих­ся свет­лых и тем­ных полос.

Рис. 9. По­лу­че­ние ко­ге­рент­ных волн ме­то­дом Юнга

2. По­лу­че­ние ко­ге­рент­ных волн с по­мо­щью би­приз­мы Фре­не­ля.

Дан­ная би­приз­ма со­сто­ит из двух оди­на­ко­вых пря­мо­уголь­ных призм с очень малым пре­лом­ля­ю­щим углом, сло­жен­ных сво­и­ми ос­но­ва­ни­я­ми. Свет от ис­точ­ни­ка пре­лом­ля­ет­ся в обеих приз­мах, в ре­зуль­та­те этого за приз­мой рас­про­стра­ня­ют­ся лучи, как бы ис­хо­дя­щие из мни­мых ис­точ­ни­ков и (см. Рис. 10). Эти ис­точ­ни­ки яв­ля­ют­ся ко­ге­рент­ны­ми. Таким об­ра­зом, на экране в об­ла­сти BC на­блю­да­ет­ся ин­тер­фе­рен­ци­он­ная кар­ти­на.

Рис. 10. По­лу­че­ние ко­ге­рент­ных волн с по­мо­щью би­приз­мы Фре­не­ля

3. По­лу­че­ние ко­ге­рент­ных волн с по­мо­щью раз­де­ле­ния по оп­ти­че­ской длине пути.

Две ко­ге­рент­ные волны со­зда­ют­ся одним ис­точ­ни­ком, но до экра­на про­хо­дят раз­ные гео­мет­ри­че­ские пути длины и (см. Рис. 11). При этом каж­дый луч идет в среде со своим аб­со­лют­ным по­ка­за­те­лем пре­лом­ле­ния. Раз­ность фаз между вол­на­ми, при­хо­дя­щи­ми в точку на экране, равна сле­ду­ю­щей ве­ли­чине:

,

где и – длины волн в сре­дах, по­ка­за­те­ли пре­лом­ле­ния ко­то­рых равны со­от­вет­ствен­но и .

Рис. 11. По­лу­че­ние ко­ге­рент­ных волн с по­мо­щью раз­де­ле­ния по оп­ти­че­ской длине пути

Про­из­ве­де­ние гео­мет­ри­че­ской длины пути на аб­со­лют­ный по­ка­за­тель пре­лом­ле­ния среды на­зы­ва­ет­ся оп­ти­че­ской дли­ной пути.

,

– оп­ти­че­ская раз­ность хода ин­тер­фе­ри­ру­ю­щих волн.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: