Utilizarea de interferență de lumină

Fenomenul de interferență datorită naturii val de lumină; modelele sale cantitative depind de lungimea de undă Pre acest motiv, acest fenomen este folosit pentru a confirma natura de undă a luminii și pentru măsurarea lungimii de undă (spectroscopie interferență).

fenomen interferență, de asemenea, utilizate pentru a îmbunătăți calitatea aparatului optic (iluminare optică) și primirea de acoperire ridicat de reflexie. Trecerea luminii prin fiecare suprafață de refractie a cristalinului, de exemplu, prin frontieră de sticlă - aer, însoțită de reflection''4% dintre fluxul incident (cu corpuri de afișare ?? e glass''1,5 de refracție). Deoarece lentilele moderne conțin un număr mare de lentile, numărul de reflexii în ele mari și, prin urmare, mari și pierderi de lumină. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, intensitatea luminii transmise este atenuată și raportul de deschidere a dispozitivului optic scade. Cu toate acestea, reflexiile de pe suprafețele lentilelor dau naștere la efectul de orbire, care este de multe ori (de exemplu, în tehnologia militară) demască poziția dispozitivului.

Pentru a elimina aceste neajunsuri realizate așa-numitele optica de iluminare. În acest scop, suprafața liberă a lentilei este aplicat filmul subțire cu indicele de refracție ?? cm mai mic decât materialul cristalinului. Atunci când lumina este reflectată de interfețele de aer - film și folie - interferența sticlă coerentă apare ¢ grinzi 1 și 2 „(Figura 253.).

Grosimea filmului d și indicii de refracție nc film de sticlă și n pot fi alese astfel încât undele reflectate de ambele suprafețe ale filmului, călite unele cu altele. Pentru aceasta, amplitudinea lor ar trebui să fie egală, iar diferența de cale optică egală cu - (a se vedea (172,3).). Calculul arată că amplitudinea grinzilor reflectate sunt egale dacă

Deoarece NC. nand indicele de refracție al aerului n0 satisface nc> n> n0. pierderea jumătate de undă are loc pe ambele suprafețe; în consecință, condiția minimă (presupunând că în mod normal luminii incidente, adică. e. I = 0)

unde nd - grosimea filmului optic. De obicei, este nevoie de m = 0, atunci

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, dacă este îndeplinită condiția (175,1) și grosimea stratului optic este egală cu l0 / 4, călirea atunci interferența rezultată este observată reflectată raze. Deci, cum de a realiza simultan anulare pentru Sun ?? valuri ex lungimi imposibile, aceasta se face de obicei pentru cele mai sensibile l0 lungime de undă ochi „“ 0,55 metri. Din acest motiv, optica lentile acoperite au blues ?? nuanță-evato roșu.

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. Distribuit intensitate ix ?? în modelul de interferență ?? e variază considerabil; vârfuri de interferență sunt mult mai înguste și mai strălucitoare decât cu suprapunerea a două fascicule de lumină coerente. Astfel, rezultante oscilațiile de amplitudine lumina de maxima amplitudine identică în intensitate, în cazul în care are loc adăugarea în aceeași fază în Nraz mai mult, iar intensitatea în N 2 ori mai mare decât dintr-un singur fascicul (N număr de fascicule de interferență). Rețineți că pentru a găsi amplitudinea rezultantă este convenabil să se folosească metoda grafică folosind o metodă de rotire a amplitudinii vectorului (vezi. § 140). interferența multipath este realizată într-un grilaj de difracție (vezi. § 180).

interferența Multipath poate fi realizată într-un sistem multistrat cu filme de diferite indici de refracție (dar aceeași grosime optică egală cu l0 / 4) depuse pe suprafața de reflexie (Fig. 254) alternativ. Se poate arăta că pe porțiunea de delimitare a filmelor (între cele două straturi de ZnS, cu un mare n1 indice de refracție ?? este filmul criolit cu un indice mai mic de refracție n2 ?? cm), un număr mare de fascicule de interferență reflectate care, atunci când grosimea filmului optic ?? e l0 / 4 va fi consolidată reciproc, t. e. reflexia crește coeficient. O trăsătură caracteristică a unui astfel de sistem vysokootrazhatelnoy este că funcționează într-o regiune spectrală foarte îngustă, cu atât mai mare coeficientul de reflexie, mai restrâns acest domeniu. De exemplu, sistemul celor șapte filme pentru regiunea 0,5 microni oferă o reflexie coeficient r „“ 96% (transmitanța „“ 3,5%, iar coeficientul de absorbție <0,5%). Подобные отражатели применяются в лазерной технике, а также используются для создания интерференционных светофильтров (узкополосных оптических фильтров).

lumină monocromatică dintr-o sursă Spadaet la 45 ° pentru plan paralel placă P1. plăci laterale, aflate la distanță de S, pos ?? erebrennaya și translucide, separă fasciculul în două părți: un fascicul (reflectat de pos ?? strat erebrennogo) 2 și fasciculul (trece prin veto). Fasciculul 1 este reflectată de oglinzi M1 și, întorcându-se înapoi din nou trece prin P1 placa (fascicul l „). Raza 2 merge la oglinda M2. reflectată de aceasta, se întoarce înapoi și se reflectă prin P1 placă (grinda 2 ¢) .tak ca primul dintre razele trece prin placa P1 de două ori, pentru a compensa calea diferență apare în calea fasciculului de a doua P2 placa este plasată (exact la fel ca P1, nu numai strat placat cu argint).

Interferometrele - instrumente optice foarte sensibile, care detectează modificări minore ale indicelui de refracție al organismelor transparente (gaze, lichide și solide) de presiune, temperatură, impurități etc. Aceste interferometre se numesc interferențe refractometer ... Pe calea fasciculelor de interferență sunt două identice de lungime cuveta l. una dintre care este umplut, de exemplu, un gaz cunoscut (n0), iar celălalt - cu un necunoscut (nz) indicilor de refracție. Rezultate Grinzile de interferență între diferență suplimentară cale optică D = (nz - n0) l. Modificarea diferenței cale va avea ca rezultat o schimbare franjelor de interferență. Această schimbare poate fi caracterizată prin valoarea

unde m0 indică o parte din lățimea Fringe interferență deplasată model de interferență. Măsurarea M0 valoare în anumite l. m0 și l, putem calcula NZ. sau schimba nz - N0. De exemplu, atunci când deplasarea modelul de interferență pe banda 1/5 la l = 10 cm, l = 0,5 mm (nz - n0) = 10 -6. ᴛ.ᴇ. refractometre Interferența vă permit să măsoare schimbarea indicelui de refracție cu o precizie foarte ridicată (până la 1/1 000 000).

22.1. Determina ce cale lungime s1 trece wavefront de lumină monocromatică într-un vid în timpul același timp, deoarece trece ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ s2 = 1,5 mm în sticlă, cu un indice de ea ?? n2 index = 1.5. [2,25 mm]

22.2. Experimentul slit lui Young, distanțate de 0,3 mm, au fost iluminate cu lumină monocromatică, cu o lungime de undă de 0,6 microni. Se determină distanța dintre fante pentru ecran ?? s, dacă lățimea franjele de interferență este egal cu 1 mm. [0,5 m]

22.3. Pe penei de sticlă (n = 1,5), în mod normal, un incident de lumină monocromatică (l = 698 nm). Se determină unghiul dintre suprafețele de pană, atunci când distanța dintre două wc ?? ednimi interferenta minima in lumina reflectata este de 2 mm. [0,4 „]

22.4. Instalarea pentru monitorizarea inelelor Newton iluminate de incident de lumină monocromatică, în mod normal. La umplerea spațiului dintre lentile și o placă de sticlă cu transparente inele raze întunecate lichide în lumina reflectată a scăzut până la 1,21 ori. Pentru a determina indicele de refracție al lichidului. (1,46]

22.5. Lentila cu un indice de refracție de 1,55 ?? mânca în mod normal, incident de lumină monocromatică, cu o lungime de undă de 0,55 microni. Pentru a elimina pierderea de lumină reflectată pe film subțire este aplicat pe lentile. Definiți: 1) indicele de refracție optim al filmului; 2) grosimea filmului. [1) 1,24; 2) 0.111 um]

22.7. Către unul dintre razele refractometru plasate interferometrice evacuat lungimea tubului de 10 cm. La umplerea tubului model de interferență de clor este deplasată la banda 131. Se determină indicele de refracție clor, dacă observația este făcută cu lumină monocromatică, cu o lungime de undă de 0,59 microni. [1.000773]

a se vedea, de asemenea,

1) este utilizat pentru a confirma natura de undă a luminii, 2) pentru măsurarea lungimi de undă (spectroscopie inter-venție). Numărul regularități depinde de lungimea de-LNY. 3) pentru a îmbunătăți calitatea dispozitivelor optice (iluminare optică) și get-TION. [Citește mai mult].

6.4.3.1 optica de iluminare. Fenomenul de interferență lumina este utilizată pentru a îmbunătăți calitatea dispozitivelor optice (iluminarea optică și primirea de acoperire de mare reflexie). Trecerea luminii prin fiecare suprafață refracting a lentilei, cum ar fi sticla transfrontalieră. [Citește mai mult].