34.Інтерф. Св. Метады назірання інтерф. Ў оптыцы. Двухпрамен. Інтерф. Многапрамен. Інтер. Інтерферометры. Прыменненне інтерференцыі.

Паколькі інтэнсіўнасць хваль прапарцыйна амплітудзе (I ~А ), то размеркаванне энергіі хваль пры іх накладанні з'яўляецца больш складаным. Пры гэтым можа мець месца пера-размеркаванне энергіі светлавога выпраменьвання з утварэннем максімумаў і мінімумаў (інтэрферэнцыя святла). Адрозніваюць двухпрамянёвую і многапрамянёвую інтэрферэнцыі святла. У першым выпадку мае месца накладанне дзвюх хваль, якія атрымліваюцца з аднаго першапачатковага пучка. Многапрамянёвая інтэрферэнцыя назіраецца пры накладанні некалькіх пучкоў святла.

Светлавыя хвалі, для якіх рознасць фаз застаецца пастаяннай, называюцца кагерэнтнымі, а адпаведныя крыніцы — таксама кагерэнтнымі:

.

Для атрымання дзвюх кагерэнтных хваль неабходна падзяліць выпраменьванне на два патокі і прымусіць іх сустрэцца пасля таго, як яны пройдуць розныя шляхі. Існуе некалькі спосабаў атрымання кагерэнтных хваль.

Метад Юнга. Крыніцамі кагерэнтных светлавых хваль з'яўляюцца дзве вузкія шчыліны S i S (рыс. 1) у непразрыстым экране. Першаснай крыніцай святла служыць ярка асветленая шчыліна S, якая паралельна шчылінам S i S і знаходзіцца ад іх на аднолькавай адлегласці.

Рыс.1. Рыс. 2

Біпрызма Фрэнеля. Біпрызма складаецца з дзвюх прызм з малымі праламляльнымі вугламі, якія мяжуюць сваімі асновамі (рыс. 2). Крыніцай святла служыць ярка асветленая шчыліна S, што ўстаноўлена паралельна рабру прызмы. Пасля праламлення ў біпрызме падаючы пучок дзеліцца на два кагерэнтныя пучкі, вяршынямі якіх з'яўляюцца ўяўныя відарысы S i S

Білінза Бійе. Білінза ўяўляе збіральную лінзу, якая разрэзана напалам, і палавінкі яе знаходзяцца на пэўнай адлегласці адна ад адной (рыс. 3). На білінзу накіроўваецца святло ад шчыліны S, што паралельная. плоскасці разрэзу. У S i S атрымліваюцца сапраўдныя відарысы шчыліны S, якія выконваюць ролю кагерэнтных крыніц.

Люстра Лойда. Пучок святла ад кропкавай крыніцы S падае на плоскае люстра пад вуглом, блізкім да 90° (рыс.4). Ролю кагерэнтных крыніц выконваюць першасная крыніца S і яе ўяўны відарыс S . Характэрнай асаблівасцю інтэрферэнцыйнай карціны, якая атрымліваецца ў гэтым выпадку, з'яўляецца тое, што ў цэнтры яе заўсёды будзе мінімум святла. Цэнтральныя прамяні, што праходзяць аднолькавыя геаметрычныя шляхі, маюць рознасць ходу .

Пры адбіцці другога праменя ад шкла (ад больш шчыльнага асяродцзя) адбываецца змяненне фазы на процілеглую, г. зн. страта паўхвалі.

рыс.3 Рыс.4

Інтэрферометрамі называюць аптычныя вымяральныя прыборы, дзеянне якіх заснавана на з'яве інтэрферэнцыі святла. У залежнасці ад прызначэння яны бываюць розных канструкцый.

Iнтэрферометр Жамена складаецца з дзвюх плоскапаралельных пласцінак (таўшчынёй не менш, чым 20 мм), якія зроблены з аднароднага шкла (рыс. 5). Для даследаванняў ва ультрафіялетавай вобласці спектра пласцінкі вырабляюць з кварцу або флюарыту.

Пры падзенні пучка святла на першую пласцінку частка прамянёў адбіваецца ад яе пярэдняй грані, а частка, якая праламляецца, адбіваецца ад задняй грані. Такім чынам, узнікаюць кагерэнтныя пучкі святла, якія пры накладанні даюць інтэрферэнцыйную карціну.

Інтэрферометр Раждзественскага ўяўляе камбінацыю з дзвюх тонкіх пласцінак, якія паралельны адна адной (рыс. 6). Пласцінкі М і М пасярэбраныя і выконваюць ролю люстраў, а пласцінкі Р і Р — паўпразрыстыя, яны прапускаюць палову святла, якое падае на іх.

Рыс. 6 Рыс.7

Рыс.5.

На аснове многапрамянёвай інтэрферэнцыі працуе інтэрферометр Фабры — Перо. Ён складаецца з дзвюх шкляных ці кварцавых пласцінак, паміж якімі звычайна знаходзіцца паветра (рыс. 7). Унутраныя паверхні пласцінак строга паралельныя, адпаліраваныя і часткова пакрыты празрыстай плёнкай з каэфіцыентам адбіцця 0,9 — 0,99. Вонкавыя паверхні звычайна складаюць з унутранымі невялікі вугал, каб светлавы блік ад гэтых паверхняў не перашкаджаў назіраць за асноўнай карцінай. Інтэрферэнцыйная карціна атрымліваецца ў выглядзе кольцаў роўнага нахілу .

Паралельнасць люстраных паверхняў дасягаецца пры дапамозе распорнага кольца з інвару або плаўленага кварцу, якое змяшчаецца паміж пласцінкамі. Калі адлегласць паміж пласцінкамі строга фіксаваная, г. зн. яны нерухомыя, то такі інтэрферометр называецца эталонам Фабры — Перо.

Існуюць спецыяльныя прыборы — інтерферометры, дзеянне якіх заснавана на з’яве інтерференцыі. Прызначэнне іх можа быць розным: дакладнае вымярэнне даўжынь светлавых хваль, вымяренне паказчыка праламлення празрыстых цел, вызначэннемалых вуглоў паміж празрыстымі целамі, даследаванне якасці паверхні.