28. Интерференция света в тонких пленках и тонком клине. Кольца Ньютона.

 = S₁ – S₂ = (AB+BC)n – (AD + /2)

/2 прибавляется вследствие изменения фазы световой волны на противоположенную при отражении волны от верхней поверхности. AB + BC = 2d/cos, AD = =2d * tg * sin, n – показатель преломления, sin = =nsin. Для разности хода получаем

Для проходящих лучей

Разность хода зависит от угла падения и толщины пленки в месте падения. Полосы равного наклона получаются в случае d=const и зависят от угла падения. Полосы равной толщины получаются в случае =const и зависят от толшины пленки (пленка неоднородна по толщине).

Если пленка имеет вид плоского клина, то

 = 2d*n – (0 + /2) = 2dn -/2

при d=0   = -/2 – условие min (темная полоса у ребра клина)

- ширина интерференционных полос

где  - угол клина.

Воздушный клин получается если на плоскую стеклянную пластину положить линзу. Итерф. картина – концентрические кольца (кольца Ньютона)

-для темных нижнее для светлых

29. Практическое применение интерфц-ии.

а) Просветление оптики. На поверхность стекла наноситься слой диэлектрика с n < n₀ (n₀ – показатель преломления стекла).

 = S₁ – S₂ = (2dn + /2) – (0 + /2) = 2dn

условие min  = (2m + 1)/2

получим min толщину пленки d при m = 0

Просветление проводят для средней (желто-зеленой) области видимого спектра. Для краев видимого спектра коэфф. отражения отличен от нуля, поэтому просветленные объективы кажутся в отраженном свете пурпурными (смешение красного и фиолетового цветов). При n > n₀ пленка нанесенная на оптическую поверхность будет увеличивать коэфф. отражения. Для получения зеркала с коэфф. отражения 99% (такие зеркала используют в лазерной тех.) надо нанести 11 – 13 слоев.

б) Проверка качества обработки пов – тей.

в) В интерферометрах (малые углы и перемещения, длины световых волн)

30. Дифракция волн, условия и методы ее наблюдения.

­Дифракция – огибание светом непрозрачных препятствий т.е. отклонение от з-ов геом. оптики. Различают два вида: дифр. Френеля (дифр. в сходящихся лучах или дифр. в ближней зоне) и дифр. Фраунгофера (дифр. в параллельных лучах). В 1 случае на препятствие падает сферическая или плоская волна, а дифр. картина набл. на экране, наход. позади препятствия на конечном расстоянии от него. Во 2 случае на препятствие падает плоская волна, а дифр. картина набл. на экране который наход. далеко от препятствия. Явление дифр. можно объяснить с помощью принципа Гюйгенса: каждая точка фронта волны явл. ист. вторичных волн. Новое положение фронта волны через время t представляет собой огибающую поверхность вторичных волн r=V+t

Явление дифракции наблюдается если размеры препятствий соизмеримы с длиной волны

При дифракции световых волн наблюдается интерференционные полосы т.е. перераспределение интенсивности волны

31. Принцип Гюг-а-Френ. Метод зон Френеля

1.Френель дополнил пр-п Гюгенса представлением об интерференции вторичных волн. Учет амплитуд и фаз вторичных волн позволяет найти амплитуду результирующей волны в любой точке пр-ва. Пр-п Г-Ф: каждый элемент волновой пов-тиS служит источником вторичной сферической волны, амплитуда которой пропорц-на величине элемента dS. Амплитуда сферической волны убывает с растоянием r от источника по з-ну 1/r так же амплитуда вторичной волны зависит от угла  между нормалью к волн. пов-ти и направлением от элемента dS в т. P. Чем больше  тем меньше амплитуда колебания. Следовательно от каждого элемента пов-ти dS в т.P приходит колебания с амплитудой: где А₀ – величина пропорциональная амплитуде первичной волны в т. dS f() – монотонно убыв. [1;0] при росте  [0 ; /2].

1 2

Результирующее колебание в т.P предст. собой суперпозицию колебаний взятых для всей волновой поверхности:

2. Если источник точечный, а среда однородная то волновые пов-ти имеют сферическую форму. Френель разбил эту поверхность на участки(зоны Френеля) так чтобы колебания гасили друг друга. Для этого:

• растояния от соседних зон до точки наблюдения должны различатся на пол волны

• площади зон должны быть одинаковы

Амплитуды колебаний с ростом номера зоны убывают, т.к. увелич-ся угол между нормалью и лучём из точки наблюдения, а также удаление зоны от точки наблюдения.