ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние размеров источника света. Пространственная когерентность из "Общий курс физики Оптика Т 4 " Расстояние между щелями 5х и 5а должно быть велико по сравнению с шириной каждой щели. [c.199] Удобный способ получения нужных щелей был указан Рэлеем. [c.199] Стеклянные пластинки покрываются тонким слоем серебра и тем самым становятся непрозрачными. На серебряном слое одной из пластинок лезвием бритвы проводится одна, а на другой две близко расположенные параллельные линии, которые и используются в качестве щелей. [c.199] Оценим по формуле (26.13) ширину Ал интерференционной полосы. Допустим, что расстояние А между щелями 5х и 5а составляет 1 мм, а расстояние от щелей до экрана О = 1 м. Тогда а = = йЮ = 0,001 рад. Для красного света (А- = 600 нм) получаем Дл = Х/а = 6-Ш нм = 0,6 мм. В синем свете ширина полосы будет порядка 0,4 мм. Таким путем впервые Юнг измерил длины световых волн, хотя эти измерения и не могли быть точными. В опыте Юнга из-за дифракции свет распространяется от щелей 51 и 5а Б различных направлениях неравномерно. Влияние этого осложняющего обстоятельства будет выяснено в главе IV. [c.199] Задолго до Юнга, в 1665 г., аналогичный опыт был поставлен Гримальди. Однако в опыте Гримальди свет от Солнца падал непосредственно на щели 51 и 5г. Дополнительной щели 5 не было. При такой постановке опыта интерференционные полосы получаться не могли, ввиду значительных угловых размеров Солнца (см. 28, пункт 7). [c.199] При использовании лазеров, генерирующих практически параллельные п чки лучей, щель 5 в опыте Юнга не нужна. [c.200] Искажения интерференционной картины, вносимые дифракцией на ребре С бипризмы, более существенны, чем в опыте с зеркалами Френеля. Однако осуществить опыт с бипризмой значительно легче. [c.201] Но напряженность поля нигде не может обращаться в бесконеч- ность, в частности и при г = 0. Поэтому необходимо, чтобы в любой момент времени выполнялось соотношение /2 (О = —/1 (0 т. е. функция /2 может отличаться от функдии /1 только знаком. Если колебания /1 и синусоидальны, то в точке О их фазы будут противоположны. А это и значит, что при прохождении через а[юкус фаза волны меняется на л. [c.204] Из приведенного рассуждения следует, что на передовом фронте функция /1 должна оставаться непрерывной. Если бы здесь она испытывала разрыв, то при подходе передового фронта к центру О напряженность поля Е возрастала бы неограниченно. То же самое относится и к заднему фронту волны, а также к функции /а. [c.204] Решение, При смещении источника из положения S в положение S (рис. 122) действие бипризмы САВ сведется к действию ее части DEB и плоско-параллельной пластинки AED. Суммируя смещения, вызываемые этими частями F отдельности, найдем, что центр интерференционной картины из прежнего поло-х ния О сместится вверх на расстояние х = hbla. [c.204] Конкретный способ расщепления пучка лучей на два в последующих рассуждениях не имеет никакого значения. На рис. 123 один пучок света попадает к месту интерференции Р непосредственно от источников А и В, другой — после отражения от зеркала M N . Последующие рассуждения применимы и к криволинейным лучам. Однако, во избежание ненужных усложнений в написании ( юр-мул, показатели преломления сред в точках Л и б, а также в месте нахождения экрана, на котором наблюдается интерференция, предполагаются равными единице. [c.205] Два источника, размеры и взаимное расположение которых позволяют наблюдать интерференционные полосы (при необходимой степени монохроматичности света), называются пространственно когерентными. Если же интерференционных полос (даже при идеальной монохроматичности света) получить нельзя, то источники называются пространственно некогерентными (см. далее пункт 8). [c.208] В установках Френеля и Бийе углы и Рг практически не отличаются от я/2, так что в этом случае I Дх/2, т. е. ширина щели не должна превосходить примерно половину ширины интерференционной полосы (предполагается, что плоскость экрана перпендикулярна к 0 и установки СО, см. рис. 116). [c.209] В опыте Поля толщина пластинки слюды h должна быть очень мала, так что мнимые источники АВ и А В сдвинуты один относительно другого на ничтожную величину 2/i, во много раз меньшую длины I самого источника. Допустим, например, что % = 500 нм = 5- lO S см, h = 0,05 мм, г = 8 м, Р = 30°. Тогда, согласно формуле (28.9), должно быть / sg 8 см. Таким образом, для получения хорошей контрастности полос источник света может иметь сравнительно большие размеры, а потому его можно взять светосильным. В этом основное преимущество установки Поля при демонстрации явлений интерференции. Другое преимущество — большие апертуры интерферирующих пучков, позволяющие получать полосы интерференции на большой площади. [c.209] Вернуться к основной статье