Интерференция в тонких пленках

При падении света на тонкую пленку происходит отражение от обоих поверхностями пластинки, в следствие чего две волны могут интерферировать. Полосы равного наклона. При падении света на тонкую прозрачную пленку происходит отражение от обеих поверхностей пленки. В результате возникают когерентные волны, которые могут интерферировать

Рис. 5.8

При отражении и преломлении будем рассматривать только 2 луча так как последние будут иметь малую интенсивность.

BC - S1, AOC - S2,  

a2 = g1,  ОО/ = b tg(2

Оптическая разность хода:

 

,

тогда:

 

 

так как , получаем:

При рассмотрении разности фаз между лучами 1 и 2 необходимо учитывать. что при отражении от границы раздела менее плотная-более плотная среда происходит скачёк фазы на π. Если из более плотной в менее плотную, тогда скачка не происходит. Эту фазу можно учесть. если прибавить (или вычесть) λ0/2

Рассмотрим два случая

1.Плоскопараллельная пластинка.

В этом случае обе плоские отраженные волны распространяется в одном направлении под углом отражения α. При освещении солнечным светом интерференция наблюдается только при b<0. 01мм.

- max

- min

Поместим собирающую линзу между экраном и пленкой. Лучи которые идут под углом α соберутся в т. P' и образуют освещенность определяемую оптической разностью хода. Для лучей, которые идут в разных плоскостях, но под углом α, образуют круги с центром в т. А. То есть на экране будут чередоваться концентрические круги с центром в т. А. Эти полосы называются полосами равного наклона.

Так как лучи идут параллельно, а экран располагают в фокальной плоскости, то есть так как и для получения бесконечно удаленных предметов, интерференционная картина локализована на бесконечности. То есть говорят, что полосы равного наклона локализованы в бесконечности., условие максимума наблюдается для лучей, падающих под одинаковыми углами a.Роль линзы может выполнять хрусталик, а экрана - сетчатка. В этом случае глаз должен быть аккомодирован так, как при рассмотрении бесконечно удаленных предметов. Интерференция в тонких плоско параллельных пленках называется полосами равного наклона, потому что т.к. наблюдается в параллельных лучах

 

 

Так как положение max зависит от λ0, то при освещении белым светом получаем совокупность смещённых полос разных цветов.

2. Пластинка переменной толщины.

В этом случае оптическая разность хода:

где, d - средняя толщина

Лучи 1' и 2' пересекаются или на поверхности клина или экрана для вблизи этой поверхности. Они образуют линии равной толщины.

 

3. Кольца Ньютона.

r
b
R
Роль воздушной пленки играет воздушный зазор. При нормальном падении линии имеют вид концентрических окружностей, при наклоненном - эллиптических.

так как n=1. 

 

где: R - радиус кривизны линзы

r - радиус круги одинаковой толщины b

   ,    

D = mλ- max                          - min

радиус светлых колец:

 

,                , m = 1,2,3...

А радиус темных колец:

 

,                ,      m = 0,1,2,3

При r=0 имеет место min освещённости, так как фаза изменяется на π.

 

 



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



double arrow
Сейчас читают про: