Интерференционная картина

В 1913 г. Ю. В. Вульф (1863—1925 гг.), а затем не-сколько позже В. Брэгг и В. Брэгг показали, что эту интерференционную картину — рентгенограмму (рис. 17) — можно истолковать как результат интерференции лучей, отраженных от отдельных параллельных атомных плоско--стей. [c.36]

Обозначив через / акс и мин интенсивности светлых и темных полос, введем параметр, определяющий видимость (или контрастность) интерференционной картины [c.76]

Так как каждая длина волны дает свою интерференционную картину и расстояние соответствующего максимума от центра экрана (точки О) прямо пропорционально длине волны, то максимумы больших длин волн (Вт, С , Fn) будут расположены справа [c.76]

Следовательно, для возможности наблюдения интерференционной картины необходимо, чтобы ширина интервала длин волн не превышала (АЯ),-,ред, определяемого формулой (4.24), т. е. [c.77]

Из формулы (4.24) следует, что с увеличением порядка интерференции (т) уменьшается ширина спектрального интервала, при котором еш,е возможно наблюдение интерференционной картины. Верно и обратное более низкий порядок интерференции позволяет наблюдать различимую интерференционную картину в менее монохрома-тичном свете. [c.77]

Если зеркало З2 удалить так, что в момент попадания на приемник цуга Л], цуг Ла будет находиться между полупрозрачной пластинкой и зеркалом 3 , то интерференция не будет иметь места. Конечно, в момент, попадания на приемник происходит наложение цугов, но интерференция при этом не наблюдается, так как эти цуги испущены в разные моменты времени t п t + 4- Время 4 зависит от разности расстояний между плечами интерферометра. Оно равно пулю, если длины плеч равны. С увеличением разности расстояний между плечами /о увеличивается. Продолжительность цуга Л (также А и А ) обозначим через т. При t <т цуги Ai и А частично перекрываются. В результате наблюдается более или менее четкая интерференционная картина, т. е. имеет место так называемая частичная когерентность. Четкость (видимость) картины будет зависеть от степени частичной когерентности двух цугов, полученных из одного начального. [c.78]

Метод Юнга. Свет, исходящий от протяженного источника S, направлен па экран с двумя симметрично расположенными относительно S отверстиями (рис. 4.9). На экране Эз наблюдаются полосы. Юнг доказал, что интерференционные полосы наблюдаются только при достаточно малых размерах источника б". Усовершенствовав схему опыта, он получил весьма четкую интерференционную картину. По этой причине первое наблюдение явления интерференции приписывается именно Юнгу. Сущность его метода заключается [c.81]

В опыте с бипризмой Френеля вследствие малости преломляющих углов апертура интерференции практически не отличается от апертуры перекрывающихся пучков, что приводит к уменьшению общей освещенности интерференционной картины. [c.83]

Локализация интерференционной картины в бесконечности. Как видно из рис. 4.17, при данной определенной плоскости наблюдения угол падения определяется только положением точки А в фокальной плоскости объектива. Это означает, что разность хода Ad [c.86]

Локализация интерференционной картины на поверхности пластинки. Интерференционная картина от пластинки переменной толщины наблюдается в том случае, если на экран с помощью линзы проектируется изображение верхней поверхности самой пластинки. Картина исчезла бы, если бы на экран проектировали изображение источника. [c.89]

Так как полосы равной толщины наблюдаются на поверхности пластинки (при фокусировке на поверхность), то эти полосы представляются нам как бы изображенными на поверхности пластинки. По этой причине подобную интерференционную картину называют локализованной на поверхности пластинки. [c.89]

Чтобы выяснить влияние размеров источника на интерференционную картину, обратимся к опыту с интерферометром Майкельсона, где зеркала составляют друг с другом угол, отличный от 90 . Рассмотрим два случая 1) источник света точечный и излучает монохроматический свет 2) источник света протяженный. [c.90]

Поскольку толщина слоя переменная, то получится совокупность интерференционных полос, параллельных ребру двугранного угла между зеркалом 3i и изображением зеркала 3 в пластинке П. Легко убедиться, что в рассмотренном нами случае идеального точечного источника, излучающего монохроматический свет, интерференционная картина независимо от толщины воздушного клина будет четкой. В действительности, если исходить из выражения интенсивности, видно, что она равна нулю каждый раз, когда толщина [c.91]

Аналогичные вышеприведенные расчеты показывают, что и в этом случае радиусы для минимумов и максимумов определяются соответственно формулами (5.3) и (5.4). Следовательно, интерференционные картины в отраженном и прошедшем свете взаимно дополняют друг друга (рис. 5.2 и 5.3). [c.95]

Для простоты разность начальных фаз можно принять равной пулю. Такое допущение, пе изменяя общей картины распределения интенсивности, приводит лишь к некоторому смещению интерференционной картины относительно источтшов 5 и S. . При aj — ai — О имеем [c.72]

Пусть имеем два когерентных точечных источника 5i и Sj, расположенных друг от друга на расстоянии /. Рассмотрим интерференцию волн, исходящих от этих источииков, на экране Э, расположенном параллельно линии S1S2 и отстоящем от нее на расстоянии L, сильно превышающем I (т. е. L /). Световые пучки, исходящие от Si и S , дают интерференционную картину в области их перекрывания. [c.74]

Из соображений симметрии следует, что интерференционная картина представляет собой совокупность параллельных полос, отстоящих на соответствующих расстояниях от центра экрана, определяемых выражением (4.21). В центре экрана находится главный (нулевой) максимум. Вверх и вниз от него на равных расстояниях друг от друга располагаются максимумы (и минимумы) первого, второго порядков и т. д. Интерференционные полосы располо-же 1Ы под прямым углом к линии SiSa- [c.75]

Влияние немонохроматичкости света на интерференцию. В реальных случаях приходится иметь дело с немонохроматическим излучением. Поэтому представляет интерес разобрать влияние немо-нохроматичности на интерференционную картину. [c.76]

Как мы уже знаем, в интерференционной картине положения максимумов и минимумов относительно центра экрана определяются формулой (4.21). Распределение ннгеиснвиости для данной длины [c.76]

Таким образом, критерием неразличимости интерференционной картины будет совмещение т + 1)-го гюрядка максимума длины волны Я с т-м максимумом длины волны Я - - АЯ, т. е. [c.77]

Ограничение, налагаемое на интерференцию разностью хода, свпзагю с длиной когерентности. Если оптическая разность хода между способными интерферировать лучами такого же порядка или больше длины когерентности, т. е. Ad 1, ., то интерференционная картина не наблюдается. Для получения различимой интерференционной картины необходимо, чтобы разность хода Ad была мала по сравнению с длиной когерентности, т. е. Ad Значительная [c.79]

Зависимость видимости интерференционной картины от разности хода, а последней от длины когерентности позволяет экспериментально определить длину и время когерентности. Сущность этого метода заключается в определении пределыюй разности хода Ad при которой интерференция еще наблюдается. [c.79]

Проведя соответствующие опыты (при разных длинах плеч интерферометра Майкельсона) для красной линии кадмия к -=()Г)39 А), Майкельсон нрншел к выводу, что интерференционная картина сохраняет видимость вплоть до раз1юстн хода Ad 30 см (рис. 4.7). Это означает, что в данном случае длина когерентности составляет немногим больше 30 см. Если провести подобные опыты с одночастотными газовыми лазерными источниками, четкая интер- [c.79]

Проблема получения когерентных пучков в оптике. Лазерное излучение обладает высокой когерентностью. Убедиться в этом можно, если проделать так называемый опыт Oнгa с лазерным излучением. Для этого пропустим пзлученпе лазера через два отверстия на выходном торце лазера и направим его на экран, расположенный на определенном расстоянии от источника. Как показывает опыт, на экране наблюдается четкая устойчивая во времени интерференционияя картина (рис. 4,8), что свидетельствует [c.80]

Бизеркала Френеля. Два плоских зеркала (рис. 4, И) составляют друг с другом угол, близкий к 180" (угол ф мал). Волновой ( )ронт света, идущего от источника S, с помощью этих зеркал разбивается на два. Встречаясь друг с другом, они дают в области взаимного перекрывания интерференционную картину. Мнимые изображения источника S в зеркалах Si и Sj играют роль когерентных источников — являются виртуальными когерентными источ- [c.81]

Интересно рассмотреть случай, когда источник находится в бесконечности, т. е. отраженные от поверхности лучи идут параллельно и наблюдение производится глазом, адаптированным на бесконечность или же в фокальной плоскости объектива телескопа. В этом случае оба интерферирующих луча, идущих от 5 к А, происходят от одного падающего луча SM (рис. 4,17). В зависимости от разности хода лучей в точке А будут наблюдаться максимум и минимум. Так как интерференционная картина определяется оптической разностью хода между интерферирующими лучами, то необходимо найти эту разность. Вследствие того что оптические длины (произведение геометрической длины пути луча на показатель преломления среды, в которой распространяется луч) всех прощедших [c.85]

При достаточном удалении источника от поверхности пластинки углы падения лучей на пластинку можно считать равными. В этом случае разность хода между иитерферирующими лучами будет определяться толщнно пластинки h в точке Р. Отсюда следует, что всем точкам поверхносги пласт1п1кн одинаковой толщины соответствует одна и та же интерференционная картина. Следовательно, максимумы (или минимумы) одинаковой интенсивности соответствуют точкам поверхности, в которых толщина пластинки имеет одно и то же значение, откуда и происходит название полосы или же линии равной толщины . [c.89]

Если наблюдение ведется в монохроматическом свете, то интерференционная картина п[1едстаБЛяет собой чередование светлых и темных полос. При наблюдении в белом свете илеика оказывается окрашенной в разные цвета. Подобная окрашенность пленок, обусловленная интерференцией отраженных от поверхностей лучей, носит название цветов тонких пленок. Следует заметить, что при наблюдении в белом свете отклонение от параллельности поверхности пластинки должно быть незначительным. Заметное отклонение от параллельности приводит к значительному сближению полос [c.89]

В заключение еще раз отметим, что при пользовании точечными источниками (метод деления фронта) интерференционная картина не локализована, она наблюдается всюду в местах перекрывания интерферирующих лучей. В отличие от этого при пользоваинп протяженными источниками (метод деления амплитуды), как это мы делали при интерференции в тонких пластинках, интерференционная картина является локализованной. Место локализации интерференционной картины будет там, где разность хода между интерфе-рн1)ующимн лучами минимально будет зависеть от угла падения на пластинку. С помощью несложных вычислени11 можно показать, что это условие для пластинки переменной толщины удовлетворяется на ее поверхности, а для плоскопараллельной пластинки — в бесконечности, что находится в полном согласии с соответствующими экспериментами. [c.90]

Следовательно, результирующая интенсивность, создаваемая лучами, соответствующими определенной толщине /, является функцией i. В результате этого, если при данной для некоторой точки протяженного источника наблюдается минимум, для других точек источника это будет не так, другими словами, различия в разности хода, а следовательно, и в разности фаз для разных точек протяженного источника приведут к ухудшению видимости интерференционной картины. Значительные изменения разностей хода (и разностей фаз) для разных точек источника могут привести к существенным изменениям интенсивности света. В этом случае контрастность полос практически становится равной нулю. Если же изменения разностей хода (разностей фаз) так малы, что это приведет к незначительным изменениям интенсивностей, то будет наблюдаться четкая интерференционная картина, следовательно, в данном случае лучи, исходящие от разных точек источника, будут когерентны. Такая когерентЕюсть (когерентность лучей, исходящих от пространственно разделенных участков протяженного источника) называется пространственной. [c.91]

При 2Ь sin (р = V2 происходит произвольное изменение фазы, в результате чего интерференционная картина исчезает. Е.слн 2Ь sin ср немного меньше Я/2, то наблюдаются размытые нн-Рнс. 4.21 терфереиционные полосы, т. е. имеет [c.92]

В заключение еще раз отметим высокую степень временной и простра гственной когерентности лазерных излучений. Это подтверждается в опытах с лазерными источниками, когда четкая интерференционная картина наблюдается при наложении лучей, исходящих из пространственно разделенных точек источника, создающих раз-)юсть хода в несколько десятков метров. [c.92]

Подобные полосы в-первые наблюдались Г уком. Однако вследствие того, что онн были подробгю исследованы Ньютоном, их называют кольцами Ньютона. Схема, с помощью которой наблюдаются кольца Ньютона, представлена на рис. 5.1. Роль пластинки переменной толщины играет воздуи/пая прослойка между линзой и плоскопараллельной пластинкой. Границы этой пластинки определяются снизу верхней поверхностью плоскопараллельной пластинки, сверху—нижней поверхностью линзы. Параллельный пучок света, выделенный из точечного источника, расположешюго в фокусе линзы (линза и источник на рисунке не изображены), направляется на систему линза — плоскопараллельная пластинка. Некоторый луч 1 этого пучка после отражения от нижней поверхности воздушной прослойки выходит из точки D. В эту же точку падает другой луч 2, который частично отражается. Лучи / п 2 являются когерентными и при наложении интерферируют между собой. Так как подобная интерференционная картина наблюдается с помощью отраженных лучей, то ее называют интерференционной картиной в отраженном свете. Аналогичную картину можно наблю-дат з в прошедшем свете. [c.93]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...