Интерференция равной толщины

Дробную часть порядка интерференции в каждом отдельном случае можно найти экспериментально — либо по диаметрам колец при интерференции равного наклона, либо по смещениям полос при интерференции равной толщины. Сложнее определить целый порядок. Его можно получить, сосчитав число интерференционных полос при изменении разности хода в интерферометре путем передвижения одного из его зеркал. Передвигать зеркало при изменении разности хода следует так, чтобы оно оставалось строго параллельным своему первоначальному положению — в противном случае может нарушиться юстировка прибора. А это приведет к появлению дополнительной разности хода и, следовательно, к ухудшению видимости интерференционной картины. Избежать нарушения параллельности можно, если весьма точно изготовить механические детали прибора. Однако трудности получения направляющих с высокой степенью прямолинейности для больших раздвижений интерферометра заставляют, даже при наличии фотоэлектронных счетчиков интерференционных полос, отказаться от этого метода при большом числе полос. Метод непосредственного определения числа полос применим лишь для малых разностей хода. Вот почему Майкельсон, пользуясь этим методом при сравнениях с длиной волны красной линии кадмия, мог использовать только длину самого маленького — 0,39 мм — из специально изготовленных им эталонов. К большим же разностям хода Майкельсон переходил, сравнивая длину этого эталона с эталоном удвоенной длины и используя при этом явление интерференции в белом свете. Постепенно удваивая длину эталона, экспериментатор доходил до 10-сантиметрового эталона, длину которого уже сравнивал с длиной прототипа метра. [c.50]

Прошедший через пластину 10 пучок лучей падает на верхние поверхности стола 15 и концевой меры 14 и, отразившись от них, также возвращается обратно. Вернувшиеся к пластине 10 оба рассмотренных пучка лучей интерферируют. Интерференционная картина проектируется объективом 13 зрительной трубки в плоскость выходной щели 11 и наблюдается через окуляр 12. Разность хода лучей будет равна нулю, если расстояние от верхней поверхности разделительной пластины 10 до отражающих поверхностей зеркала 6 и предметного стола 15 будет одинаково. В этом случае, при условии что отражающие поверхности зеркала и столика перпендикулярны к лучам света, интерференционная картина появляться не будет. Если же стол 15 немного наклонить с помощью рукоятки 16, то между его поверхностью и поверхностью зеркала 6 как бы образуется воздушный клин. В результате этого появится интерференция равной толщины, при которой расстояния между полосами будут соответствовать изменению толщины воздушного Я, [c.364]

Интерференция равной толщины возникает при прохождении света через клиновидную пластинку, стеклянный клин в воздухе или воздушный клин между стеклянными пластинками, как показано на фиг. 142-30, При постоянной величине угла падения е [c.201]

Фиг. 142-30. Интерференция равной толщины. Световой луч 1 разлагается в точке а, часть его отражается, а часть выходит из пластинки в воздушный клиновой промежуток и отражается от плоской пластины в точке Ь обе идущие параллельно части луча интерферируют между собой. У луча 2 путь а — Ь — с больше чем у луча I. Согласно условию интерференции, в зависимост от длины а — Ь— с, наступает усиление или ослабление света.

Интерференцию полос равной толщины можно наблюдать на вертикально расположенной мыльной пленке. В таком положении вследствие стекания жидкости пленка книзу утолщается, в результате чего она имеет переменную толщину. [c.89]

Случай 1. Положим, что в интерферометр Майкельсона направляется свет от точечного источника (из точки S на рис. 4.20), излучающего монохроматический свет длиной волны X. При незначительном наклоне зеркала 3 относительно 3i наблюдаются полосы равной толщины от слоя воздуха переменной толщины, заключенного между зеркалом 3i и изображением зеркала За в пластинке П. Очевидно, что интенсивность, обусловленная интерференцией лучей, исходящих от некоторой толщины / воздушного слоя, равна [c.90]

Лучи 1 W 2 после отражении от зеркал 3i и 3.2 выходят из пластинки Пу и направляются в зрительную трубу 7. Как видно из рис. 5.19, луч 1 проходит через пластинку III один раз, в то время как луч 2 проходит через нее три раза. С целью создания идентичных условий для обоих лучей на пути луча / помещают пластинку Яа, имеющую такую же толщину, как и пластинка Я]. От воздушной прослойки, образованной зеркалом 3i и изображением 3i зеркала З. , в пластинке Я наблюдается интерференционная картина. В зависимости от относительного положения 3i и З.2 будет наблюдаться интерференция полос равного наклона или равной толщины. Если 3 строго перпендикулярно 3i, то 3 и З-2 будут строго параллельны. В этом случае будут наблюдаться [c.112]

Наибольший интерес представляют собой случаи локализации интерференционных полос на поверхности какой-либо пластинки, используемой для создания разности хода (полосы равной толщины), и локализация их в бесконечности (полосы равного наклона). Удобно начать изучение этих явлений с исследования интерференции в тонких пластинах при освещении протяженными источниками света, которую часто называют цветами тонких пластин. Все наблюдали чрезвычайно красивые цвета тонких пленок (например, пленок нефти на поверхности воды) при освещении их солнечным светом. Рассмотрим физику этих явлений, так как она окажется очень полезной для понимания более сложных процессов, происходящих в интерферометрах, интерференционных фильтрах и других оптических устройствах. [c.210]

НЬЮТОНА КОЛЬЦА — интерференц. полосы равной толщины в форме колец, расположенных концентрически вокруг точки касания двух сферич. поверхностей либо плоскости и сферы. Впервые описаны в 1675 И. Ньютоном. Интерференция света происходит в тонком зазоре (обычно воздушном), разделяющем соприкасающиеся поверхности этот зазор играет роль тонкой плёнки (см. Оптика тонких слоёв). Н. к. наблюдаются и в проходящем, и — более отчётливо — в отражённом свете. При освещении монохроматич. светом длины волны A. Н. к. представляют собой чередующиеся тёмные и светлые полосы (рис. 1). Светлые возникают в местах, где разность фаз между прямым и дважды отражённым лучом (в проходящем свете) или между лучами, отражёнными от обеих соприкасающихся поверхностей (в отражённом свете), равна 2ия (л = 1, 2, 3,. ..) (т. е. разность хода равна чётному числу полуволн). Тёмные кольца образуются там, где разность фаз равна (2л + 1)л. Разность фаз лучей определяется толщиной зазора 8т с учётом изменения фазы световой волны при отражении (см. Отражение света). Так, при отражении от границы воздух — стекло фаза меняется на я, а при отражении от границы стекло — воздух фаза остаётся неизменной. Поэтому в случае двух стеклянных поверхностей (рис. 2), с учётом различий в условиях отражения от ниж. и верх, поверхностей зазора (потеря по- [c.370]

При освещении зеркальных пластин 5 телецентрическим пучком монохроматического света от точечного источника I образуется полоса равной толщины, имеющая бесконечную ширину, т. е. поле интерференции будет представлять собой равномерно освещенную поверхность, причем уровень освещенности ее (отношение интенсивности в интерференционной полосе к максимальной интенсивности) в общем случае будет различным в зависимости от разности фаз интерферирующих лучей (при данных параметрах интерферометра). [c.22]

Метод крюков Рождественского через много лет нашел снова применение для измерения сил осцилляторов линий, расположенных в вакуумной области спектра [181]. Примененный с этой целью интерферометр состоял из одной прозрачной пластины в виде клина. Лучи отражались от полированной поверхности клина. В результате их интерференции получались полосы равной толщины. На пути одного из лучей помещалось исследуемое вещество, а на пути другого — компенсатор. [c.177]

Как ясно из предыдущего, интерференционные картины, которые наблюдаются в интерферометре Майкельсона, можно рассматривать как результат интерференции в некоторой эквивалентной воздушной пластине. Она образуется между зеркалом 2 и изображением зеркала 5 в делителе 3 и может быть плоскопараллельной или клиновидной. Поэтому в интерферометре могут наблюдаться как полосы равного наклона, так и полосы равной толщины в толстых и тонких пластинах. [c.176]

Для получения полос равного наклона с помощью тонких юстировочных подвижек зеркала 2 (или 5) надо расширить полосы равной толщины до получения в поле зрения бесконечно широкой полосы. При этом поле интерференции должно стать равномерно освещенным. Тогда в фокальной плоскости коллиматора 6 с помощью окуляра О можно наблюдать кольца равного наклона (при полностью раскрытой диафрагме). [c.177]

Рассмотрим теперь измерения разности хода при использовании узких спектральных интервалов, излучаемых источником света. Одним из возможных является метод совпадения дробных частей. Пусть наблюдается двухлучевая интерференция полос равной толщины и результат ее в некоторой точке поля соответствует разности хода Д. Если X — длина волны используемого излучения, то порядок интерференции в рассматриваемой точке поля равен к — ДД. Представим к в виде й е, обозначив через й целую часть порядка, а через е — дробную часть, заключенную в пределах от О до 1. Следовательно, данная точка поля расположена между интерференционными порядками к и 1. Число к обычно не известно, но дробная часть е может быть измерена как некоторая доля ширины интерференционной полосы. [c.181]

Порядок интерференции k зависит от координат х, у, и совокупность точек с различными к образует некоторую интерференционную картину полос равной толщины. [c.220]

Пусть теперь тот же самый образец используется в качестве интерферометра, т. е. наблюдают интерференционные полосы равной толщины, образовавшиеся при интерференции лучей, отраженных его поверхностями. Порядок интерференции Б зависимости от координат х, у будет определяться формулой [c.220]

До сих пор мы рассматривали поляризационные элементы, создающие одну определенную форму поляризации. В практике поляризационных измерений часто применяются или исследуются анизотропные элементы, дающие одновременно различные формы поляризации. Например, для клиновидного анизотропного образца форма поляризации зависит от пространственных координат, для образца в виде плоскопараллельной пластинки, работающей в сходящихся пучках, от угла наблюдения, а в параллельных пучках — от длины волны. Если создать условия, при которых наблюдается интерференция поляризованных лучей, то так же, как и при рассмотрении интерференции неполяризованных лучей, можно различать полосы равной толщины (изохромы), равного наклона (коноскопические фигуры) и равного хроматического порядка. Кроме того, при определенных условиях в интерференционной картине поляризованных лучей можно наблюдать специфические изолинии с одинаковой ориентацией главных направлений анизотропного элемента (изоклины). [c.271]

Начнем с рассмотрения полос равной толщины. Пусть пластинка К, вырезанная из анизотропного материала параллельно оптической оси, освещается параллельным пучком линейно поляризованного излучения, образовавшимся после прохождения коллиматора О и поляризатора Р, ориентированного вертикально (рис. 4.3.7). При изменении толщины пластинки К будут возникать различные формы поляризации (см. рис. 4.3.2), анализатор А сведет колебания взаимно перпендикулярных составляющих в одну плоскость и в результате интерференции преобразует переменные формы поляризации в изменение ин- [c.271]

Рассмотрим частный случай интерференции в клине (рис. 5.4). Найдем расположение плоскости локализации, если будем наблюдать полосы равной толщины в воздушном клине при условии освещения его коллимированным пучком, которому соответствует плоский фронт Wq. После отражения от первой (1) и второй (2) поверхностей клина сформируются два плоских волновых фронта Wi и W2 соответственно. [c.59]

Для получения полосы равного наклона с помощью тонких юстировочных подвижек зеркала М2 (или Мх) следует расширить полосы равной толщины до получения в поле зрения одной бесконечно широкой полосы нулевого порядка. При этом поле интерференции должно стать равномерно освещенным. Увеличив размер щели 5 (см. рис. 12.3) и включив дополнительную линзу О3, которая изобразит диафрагму 5 на зеркалах Мх и в фокальной плоскости окуляра О4 можно наблюдать полосы равного наклона. [c.95]

Для наблюдения полос равного наклона или полос равной толщины с наибольшим контрастом необходимо добиться появления интерференционной картины в белом свете. Это и понятно. Белый свет соответствует широкому интервалу АА. и, следовательно, интерференционную картину можно наблюдать только в низких порядках, т. е. при наименьшей разности хода. Если прибор настроен на полосы равного наклона, то при освещении монохроматическим светом очень малыми перемещениями зеркал Мх и Мз добиваются уменьшения числа интерференционных колец. Когда разность хода будет близка к нулю, центральное пятно займет почти все поле интерференции. Вблизи этого положения и следует искать картину полос равного наклона в белом свете. Если теперь откинуть линзу Оз и окуляр О4, то можно наблюдать картину полос равной толщины также в белом свете. Для этого медленно изменяют положение, например, зеркала Мх, пока не появятся полосы. Для облегчения юстировки в белом свете можно использовать ручной спектроскоп, который поможет уловить появление картины. [c.95]

При наличии двух когерентных волн (происходящих от одного и того же источника света) одинакового периода имеет место пространственное колебание интенсивности (интерференция). Две отражающие поверхности, расположенные на близком расстоянии, дают интерференцию одинаковой толщины (мыльный пузырь). Интерференция происходит в первом приближении, на передней поверхности. Места равных расстояний обеих поверхностей кажутся имеющими одинаковую интенсивность или окраску. При пользовании белым светом различные длины волн взаимно налагаются, так что разность хода может быть наблюдаема только приблизительно до 8 длин волн (толщина 4,а) при однородном [c.535]

По виду наблюдаемой интерференционной картины интерферометры разделяют в зависимости от того, с какими полосами производятся измерения. Здесь имеются в виду полосы равной толщины и полосы равного наклона. Первые наблюдаются на конечном расстоянии от пластин или зеркал, а вторые — в бесконечности. В некоторых приборах, как например, в интерферометре МИИ-4, картину можно считать смешанного типа, так как поле интерференции сопряжено с плоскостями эталонного зеркала и контролируемой поверхности, а по отношению к разделительной пластине оно находится в бесконечности. [c.163]

При ПОМОЩИ этого прибора можно наблюдать полосы равной толщины и полосы равного наклона. Входной зрачок I расположен в фокальной плоскости коллиматорного объектива О . Плоскопараллельная полупрозрачная пластина П отражает пучки лучей к зеркалу 3 и пропускает пучки лучей к зеркалу 3 . При наблюдении полос равной толщины (рис. 117, а) зеркало Зз наклоняют. Как видно из схемы, интерференция сводится к случаю интерференции в воздушном клине, плоскостями которого являются зеркало [c.174]

Конструкция и принцип действия. Интерференционный компаратор но Кёстеру показан на фиг. 24-35. Монохроматор применяется для получения монохроматического парал.тельного пучка лучей, состоит из источника света (гелиевой, ртутной, кадмиевой, криптоновой или теллуровой. дампы, а для сравнительных измерений лампы накаливания), конденсатора, коллиматора со щелью, призмы с постоянным углом отклонения. Интерферометр состоит из полупрозрачной пластины для разделения хода лучей, компенсационной пластины для уравнивания оптической длины пути обоих световых пучков, стальной или кварцевой пластины, на которую помещается контролируемая концевая мера. Зрительная труба имеет объектив и окулярную головку, вместо которой может применяться также щель. При покачивании призмы свет попадает от источника на разделительную пластину. Относительная плоскость (рефе-ренцилоскость) соответствует зеркальному изображению неподвижного зеркала. Если поместить стальную или кварцевую пластинку (подвижное зеркало) точно в относительную плоскость, то оба световых пучка будут иметь одинаковую длину. Если немного наклонить подвижное зеркало, то на нем возникают полосы (интерференция равной толщины) [c.429]

Оптические методы измерения с помощью интерференции света. Основные положения. Интерференция равной толщины в клиновой щели показана на фиг, 142-30 и 142-31. Благодаря этому на поверхности клина возникают интерференцион- [c.470]

При контроле с помощью стеклянной интерференционной пластины необходимо выдерживать небольшой угол между пластиной и поверхностью (вoздyнJный клин) для образования интерференции равной толщины. По форд е интерференционных полос судят о качестве плоскостности поверхности прямые полосы свидетельствуют о. хорошей плоскостностц поверхности, т. е, почти равной плоскостности интерференционной пластины (плоскостность которой выдерживается в пределах + О.Ьил ). круглые полосы—о наличии выпуклости или вогнутости поверхности. При дневно.м свете (длина световой волны 0,0003 лш) прогиб на ширшгу одной полосы означает неплоскостность поверхности 0,3 мк (фиг. 51-5). О характере поверхности (вогнутости или выпук.пости) судят по направлению движения интерференционных полос при небольшом уменьшении угла клина при наличии вогнутости полосы сходятся к центру, при наличии выпуклости рас.хо-дятся. Контроль необходимо производить в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, для того чтобы получить наглядное представление о контролируемой поверхности. [c.553]

Фиг. 75-10. Явление интерференции. Если положить линзу с неизвестным (большим) радиусом г на плоскую поверхность (/ = оо), то в месте соприкосновения становятся видимыми светлые и темные интерференционные кольца. В отраженном монохроматическом свете с длиной волны X имеет место интерференция равной толщины. Радиус п-го кольца обозначается р , радиус п -+- Л)-го кольца / = со будет справедливс равенство

Пусть имеем прозрачное тело ABD , поверхности АВ и D которого (рис. 5.12) образуют малый угол а. Для определения этого угла используем схему, изображенную на приводившемся ранее рис. 5.10, где вместо пластин А В и АВ помещена теперь клинообразная пластинка ABD . При освещении этой пластинки будем наблюдать интерференцию полос равной толщины. Пусть соседние максимумы, расположенные на расстоянш / друг от друга, наблюдаются при толщинах di и do, т. е. [c.105]

С помощью системы зеркал или двойных разделяющих световой пучок призм в оптических схемах интерференционных компараторов световой пучок от монохроматического источника или источника белого света разделяется на два когерентных, взаимно раздвинутых на любое расстояние пучка. В интерференционных компараторах используется явление интерференции как в клине (полосы равной толщины), так и в плоскопараллельной пластинке (полосы равного накала), а также используются полосы перена-ложения, получающиеся в белом свете при сложении этих двух интерференционных картин. [c.77]

Принципиальная схема многолучевого интерферометра для исследования неровностей поверхности приведена на рис. 132 [281. Основной частью интерференционной схемы являются пластина 4, Покрытая с нижней стороны полупрозрачным отражающим слоем, и испытуемая поверхность 5. Коэффициенты отражения пластины и испытуемой поверхности обычно подбирают близкими по значению. Между зеркальной пластиной и образцом возникает интерференция многократно отраженных лучей. Интерференционная картина, локализованная на поверхности пластины, рассматривается через микроскоп 1, 2, 3 с увеличением 100><. С помощью принципиальной схемы, изображенной на рис. 132, можно наблюдать интерференцию как в клинообразной, так и плоскоггараллельиой пластине в первом случае эго будут полосы равной толщины. Наряду с полосами равной толщины используются полосы равного наклона, которые позволяют исследовать не только форму плоской поверхности, но и контролировать плоскопараллельность, определяя при этом не только угол клина, но и знак изменения толщины. [c.221]

Среди методов интерферометрии, используемых для изучения пленок, преобладающее место занимают многолучевые методы, что связано с их высокой чувствительностью измерений и высокой разрешающей способностью. Точность методов в льшой степени определяется точностью оценки смещения полосы. При малых расстояниях между зеркалами (при низких порядках интерференции), когда интер ренционные полосы имеют малую относительную ширину (отношение полуширины полосы к расстоянию между максимумами), точность методов достаточно высока. Однако при Сравнительно больших расстояниях ( 40—50 мм) для обеспечения высокой точности измерений необходимо применять объ-ективнь(е методы регистрации положения интерференционной полосы (например, с помощью фотоэлектрических компараторов). В этом случае весьма удо о применять фотометрическую обработку интерферограмм, позволяющую достаточно просто и с высокой степенью точности получать линии равных толщин прозрачных пленок. [c.231]

Полосы равной толщины — интерференционные полосы, образующиеся вдоль линий равных оптических толщин слоя (при угле падения i = onst), в котором происходит интерференция (рис. 8, в). Из формулы (7) при постоянных t и п следует, что [c.26]

Линии равной толщины. Если толщина пластинь переменна, то от различных участков ее поверхности парь лучей с одинаковой разностью фаз распространяются в разных направлениях и, следовательно, картина интерференции лучей равного наклона не возникает. Однако появляется другая интерференционная картина, локализованная на поверхности ги шстины.- Образующие ее интерференционные полосы называются линиями равной толщины ввиду того, что интенсивность полос одинакова в тех областях, в которых одинакова толщина пластины. [c.183]

Более подробно устрохгство интерферометра Майкельсона показано па рис. 142. При наблюдении полос равной толщины пластины интерферометра освещаются с помощью коллиматора, состоящего нз двухкомпонентного объектива Об, и полевой диафрагмы. S. Изображение последней проектируется в плоскость зеркал 2, и После отражения от зеркал лучи попадают на объектив Об , который дает вторичное изображение диафрагмы. 5, т. е. выходные люки интерферометра 5 , и >5 , где лежит поле интерференции [c.181]

При анализе интерференционного опыта Поля (см. рис. 5.8) для упрощения будем пренебрегать преломлением в слюде, т. е. заменим пластинку двумя отражающими параллельными плоскостями, расстояние между которыми равно толщине h пластинки. Тогда расстояние между вторичными источниками Si и (мнимыми изображениями источника S) равно 2/г. Легко видеть, что угол схождения лучей в точку наблюдения в этом опыте равен апертуре интерференции 2о). Расстояние SiP равно (a + fe)/ os0, поэтому 2to = 2ft sin 0/ S P = =hs n 20/(a + fe). Толщина h листочка слюды очень мала ( г0,05 мм) по сравнению с а + Ь ( 5 м), поэтому мала и апертура интерференции 2(0 (при любом положении точки наблюдения Р, включая 0 = 45°). Следовательно, размер источника S может быть достаточно большим из (5.51) находим Я(а +Ь)/(2/г sin 20). При К= = 5-10 см, Л=0,05 мм, а + Ь = 5 м и 0 = 45° должно быть 2,5 см. Для демонстрации опыта Поля можно использовать небольшую ртутную лампу без всяких дополнительных щелей, что обеспечивает большую светосилу. С помощью листочка слюды площадью несколько квадратных сантиметров можно получить яркую интерференционную картину больших размеров, покрывающую потолок и стены аудитории. Размер источника ( г 10 мм) гораздо больше расстояния IS1S2I (—0,1 м), так что мнимые изображения источника почти полностью перекрываются. [c.240]

Во втором случае при zp, = 0 и ур фО в интерферометре имеет место лишь поперечный сдвиг волновых фронтов и условий для возникновения полос равной толщины не возникает. При поперечном сдвиге возникают полосы равного наклона (нелока-лизованные). Линии одинакового результата интерференции перпендикулярны направлению сдвига. В результате изменения настройки интерферометра, не приводящей к возникновению-продольного сдвига волновых фронтов, изменяется лишь расстояние между полосами, а характер интерференционной картины остается прежним. [c.114]

Рассмотрим полосы равной толщины в отраженном свете на примере интерференции в клиновидном слое с углом 0 между отражающими гранями ММ и ЯЗ. Пусть луч, падающий на поверхность слоя ММ, образует с нормалью к ней угол г. В результате деления по амплитуде в точке А образуется отраженный луч АР и прошедший АВ. Прошедший луч АВ после отражения в точке В от задней поверхности РЗ выходит в направлении ВР и встречает луч АР в точке Р (рис. 3.2.1). Пусть г — расстояние между Р и ребром клина ММРЗ в точке О. Результат интерференции в точке Р определяется разностью хода между встречающимися лучами, которая равна расстояниям между соответственными точками Р] и Ра. Это расстояние равно [Р1Р2], т. е. [c.116]

Интерференция в виде пoJю равной толщины наблюдается через окуляр / или в зоне белого цвета или в зоне монохроматического цвета (например, зеленого). [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...