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 |
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.