Aplicarea interferențelor
Interferența luminii. Coerența undelor luminoase. Timpul și lungimea coerenței.
Interferența luminii se numește redistribuirea spațială a energiei radiației luminoase, la aplicarea a două sau mai multe valuri de lumină. Starea de interferență a valurilor de aceeași frecvență este coerența lor. și anume dețin o diferență de fază pentru un timp suficient pentru observare. În special val monocromatica sunt coerente și pot interfera.
Coerența - curs coordonat în timp și spațiu fluctuant sau mai multe procese de val.
2n * # 916; L / # 955; = 2 # 916; L = m * # 955; m = 0.1.2.3.4 .... # 948; = 2 * m
Produsul a căii geometrică în indicele de refracție este numit. lungimea drumului optic.
L1 = L2 = S1N1 S2 N2 L1-L2 = # 916;
lumină monocromatică (de mono și greacă Chroma - .. Color), o undă electromagnetică este o frecvență particulară și strict constantă a benzii de frecvență direct perceptibil ochiului uman.
Timpul de coerență - timpul după care diferența de fază dintre unda într-o anumită, dar același punct în spațiu este schimbat la π. Wave cu o frecvență unghiulară # 969; și viteza de fază # 965; Ea se extinde dincolo de data aceasta la o distanță lkog. = 965 # * # 964; COH. = Π * # 965; / # 8710; # 969; în care lkog - lungimea de coerență - distanța dintre punctele în care tt diferența de fază. Astfel, lungimea coerenței este distanța la care trecerea a două sau mai multe valuri își pierd coerența. Acest lucru implică faptul că observarea luminii interferență este posibilă numai în cazul în care diferențele de cale optice care sunt mai mici decât lungimea de coerență pentru sursa de lumină.
3 Calcularea tipului de interferență. Lungimea drumului optic
; ;
.
Pentru a obține un model clar interferență :. Apoi. Și, prin urmare, :; ;
;
.
Lungimea drumului optic.
Produsul de distanța parcursă de undă a luminii, prin indicele de refracție al mediului se numește lungimea drumului optic sau val swing optic (fascicul). în cazul în care - calea geometrică, și anume, distanța parcursă de un val - indicele de refracție al mediului. Pentru calcularea diferenței interferență sunt cale optică a undelor de interferență, atunci condițiile maxime și minime sunt indicate pentru valorile corespunzătoare ale lungimii de undă în vid. Dacă utilizați conceptul de o diferență de cale geometrică, atunci când lumina trece prin diferite medii, condițiile de interferență sunt complicate, va fi necesar să se ia în considerare modificarea lungimii de undă în aceste medii.
4 INTERFERENȚĂ IN FILME SUBTIRI (PLĂCI)
Luați în considerare un plan de undă monocromatică, care cade pe interfața a două medii cu indici de refracție și n2 n1. Pentru definiteness care n2> n1. Denote grosimii filmului d (placă), - unghiul de incidenta al unei monocromatic unde plane, - unghiul de refracție. Cand valul ajunge la interfața dintre primul și cel de-al doilea mediu Wavefront se află în planul AB. Interferența se produce datorită suprapunerii undelor 1 „U2“ (interferența în lumină reflectată).
Benzile de înclinare egale (interferență a unei plăci plane paralele). franje de interferență care rezultă din suprapunerea razelor incidente pe placa plan paralel la același unghi, numit dungi de înclinare egale.
Raze 1 ¢ și 1², reflectate de fețele superioară și inferioară ale plăcii (Fig. 250), paralele între ele, deoarece placa plan paralel
În consecință, grinzile de interferență 1 ¢ și 1² «suprapunere“ doar în infinit, așa spun ei că benzile de înclinare egale sunt situate la infinit. Pentru observațiile lor folosind o lentilă convergentă și ecranul (E)
2. Benzile de grosime egală (interferență din placa de grosime variabilă). Să presupunem că pană (unghiul a între fețele laterale este mică) direcția de propagare a undei plane care coincide cu grinzi paralele 1 și franjele de interferență care rezultă din interferența de fante de grosimi egale, numite benzi de grosimi egale.
Deoarece fețele superioară și inferioară ale penei nu sunt paralele între ele, grinzile 1 ¢ și 1² (2 „și 2„) se intersectează în apropierea plăcii, în ilustrat în Figura 251 caz -. Peste ea (dacă o altă configurație a penei ele pot intersecta și sub placa ). Astfel, benzile de grosime egală sunt localizate în apropierea suprafeței penei. Bewley lumina este incidență în mod normal placa, banda de grosime egală localizate pe suprafața superioară a penei.
Newton 4.Koltsa. inele ale lui Newton, care sunt un exemplu clasic de franjurilor egale grosime observate atunci când lumina este reflectată de întrefierului formată dintr-o placă plan paralel și în contact cu ea planoconvex lentila cu o rază de curbură mare (Fig. 252). Fasciculul de lumină paralelă este incidență în mod normal, pe o suprafață plană a lentilei și se reflectă parțial de suprafețele superioare și inferioare ale întrefierul dintre lentile și placa. Atunci când se aplică grinzilor reflectate par egal cu grosimea benzii, la incidență normală a luminii având o formă de cercuri concentrice.
În lumina reflectată diferența cale optică), cu condiția ca indicele de refracție al aerului n = 1 și I = 0,
Prin urmare, lumina reflectata: atunci când există un număr maxim;
în cazul în care - inele ușoare razelor;
atunci când există un minim;
în cazul în care - inele de raze întunecate. - raze de inele întunecate; - raze de lumină inele.
Crearea de acoperire ridicat de reflexie este făcută posibilă numai pe baza interferenței pe căi multiple. Spre deosebire de interferența cu doi raze, pe care le-am uitat la până acum, interferența multipath are loc la impunerea unui număr mare de fascicule de lumină coerente. Distribuția intensității în modelul de interferență variază în mod considerabil; vârfuri de interferență sunt mult mai înguste și mai strălucitoare decât cu suprapunerea a două fascicule de lumină coerente. interferența Multipath poate realiza filmul criolit este un sistem multistratificat de filme cu diferiți indici de refracție alternativ (dar aceeași grosime optică, ravnoyl0 / 4) depus pe suprafața de reflexie se poate demonstra că secțiunea de film de delimitare (între două straturi de ZnS cu refracție n1 indice ridicat cu un indice de refracție n2 inferior), un număr mare de fascicule reflectate de interferență care, atunci când grosimea optică a l0 / 4 filme sunt consolidate reciproc, t. e. reflectane vârstei a.
Aplicarea interferenței. optica de iluminare. Interferometri. refractometre de interferență
interferența de aplicare este foarte importantă și extinse. Interferența luminii este cel mai des utilizat pentru măsurarea lungimii de undă, structura fină a determinării liniei spectrale a densității, indicele de refracție și proprietăți de dispersie a substanțelor pentru măsurarea unghiurilor, dimensiunilor liniare ale pieselor în lungimile de undă de lumină, pentru controlul calității sistemelor optice, și mai mult. În cu interferometru pe bază de acțiune ușoară interferență și spectroscop interferență; Metoda holografia se bazează, de asemenea, pe interferența luminii. Interferența fascicule polarizate sunt utilizate pe scară largă în cristal pentru a determina structura și orientarea axelor de cristal în mineralogie pentru a identifica minerale și roci, pentru detectarea și studiul tensiunilor și deformațiilor în solide, în special pentru a crea filtre de bandă îngustă, și altele.
Fenomenul de interferență cauzate în lnovoy natura luminii; Sale cantitate-regularități depinde de lungimea de-l0 LNY .Poetomu acest fenomen este folosit pentru a confirma natura de undă a luminii și pentru măsurarea lungimi de undă (spectroscopie inter-venție).
fenomen interferență, de asemenea, utilizate pentru a îmbunătăți calitatea aparatului optic (optică de iluminare) și obținerea depunerilor stratului de acoperire ridicat de reflexie. Pro-circulat prin fiecare-refracting lumina lentilă de suprafață conductoare, de exemplu, prin geamul de delimitare - aer, însoțită de reflecție „4% din fluxul incident (pentru indicele de refracție al sticlei“ 1.5).
Pentru a elimina aceste Insufficie-ing este realizată așa-numitele sisteme optice pro-svetlenie. În acest scop, suprafața liberă a cristalinului este aplicat filmul subțire, cu un indice de refracție mai mic decât cel al materialului lentilei. Atunci când lumina este reflectată de interfețele de aer - film și folie - sticlă TION de interferență apare grinzi coerente 1 „și 2“. Grosimea filmului d și filmul de sticlă nc-TION indicele de refracție n și pot fi selectate, astfel încât razele de interferență stins unul cu celălalt
Interferometrele - dispozitive, care utilizează interferența undelor de măsurare. Principiul de funcționare al interferometrele este aceeași, dar diferă prin o metode de obținere a undelor coerente și cele care valoarea este măsurată direct.