интерференционная картина будет рассчитываться так же, в частности, будет
справедлива и формула (10.8) для ширины интерференционной полосы.
	экран
	наблюдения
бипризма
S1	ϕ
ϕ	I
S
d
S2
a
	L
	Рис. 10.6
ИТОГИ ЛЕКЦИИ № 10

1.Интерференцией волн называется взаимное усиление или ослабление двух (или большего числа) волн при их наложении друг на друга при одновременном распространении в пространстве.

2.Когерентными источниками называют такие источники, которые дают волны одинаковой частоты, и для фиксированной точки пространства разность фаз колебаний, возбуждаемых волнами, остается постоянной во времени.

3.Когерентные световые волны получают, разделив волну от одного источника на две. Две части одной волны когерентны между собой.

4.Результат интерференции зависит от оптической разности хода (10.4):

≡n 2 r2 − n1r1 .

5.Если оптическая разность хода равна целому числу волн в вакууме, то

наблюдается максимум интенсивности (10.6), а если полуцелому числу длин волн, то наблюдается минимум (10.7)

	mλ0				− max,
			λ
	=			0
	mλ0	+			− min .
			2

6. Результат наложения когерентных световых волн, наблюдаемый на экране, называют интерференционной картиной, которая представляет собой чередование максимумов и минимумов интенсивности света (светлых и темных участков экрана).

7. Существуют разные способы получения когерентных световых источников. Например, метод Юнга (механическое деление), метод зеркал Френеля (основан на отражении света), метод бипризмы Френеля (использует преломление света).

ЛЕКЦИЯ № 11

Интерференция в тонких пленках. Применение интерференции

Интерференция при отражении от прозрачных пластинок. Кольца Ньютона.

Просветленная опти ка. Интерферометры

§ 1. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ПРИ ОТРАЖЕНИИ ОТ ПРОЗРАЧНЫХ ПЛАСТИНОК

Интерференция в тонких пленках наблюдается довольно часто. Например, окраска тонких прозрачн ых пленок, цветные разводы на тонких пленках бензина или масла на поверхности воды. Рассмотрим, как образуется интерференционная картина в тонких пленках.

Луч света, падающи й на прозрачную пластинку, частично отражается и частично преломляется (р ис. 11.1).

Рис. 11.1

Преломленный луч, о тражаясь от нижней поверхности пластинки, идет к верхней грани и преломляется на ней второй раз. Таким образом получаются два луча. Если источник света естественный, то необходимым условием когерентности является м алая толщина пластинок (интерф еренция в тонких пленках). При освещении лазерным лучом это ограничение отпадает.

При определении оптической разности хода необходимо учитывать изменение фазы отраженной волны на противоположную, если отражение происходит от оптически более плотной среды.

Для n	= 1 и n >n	2	оптическая разность хода	= n	2	s	2	− s	1	. После
1	3

преобразований с учетом закона преломления и тригонометрических формул получим:

= 2b	n22 − sin2 i .			(11.1)
Если n3<n2, тогда:
= 2b			− λ0 .
		n 22 − sin 2 i		(11.2)
	2

Здесь λ 0 2 появилась за счет изменения фазы волны на противоположную при отражении в точке А. Связь разности фаз δ и разности

хода вычисляется по (10.5) (если δ=π, то = λ 0 ).

2

Условие максимума интенсивности в отраженном свете (10.6) с учетом (11.3) имеет вид:

−

λ0

2b

n 22 − sin 2 i

= mλ0 .

(11.3)

2

Условие минимума:

−

λ0

+

λ0

, m = 0,1, 2, …

2b

n 22 − sin 2i

= mλ0

(11.4)

2

2

Из этих условий следует два возможных варианта интерференционной картины.

1.Если толщина пленки постоянна (b = const) и пластинка освещается рассеянным светом, то интерференционная картина будет представлять собой линии одинакового наклона. Каждому определенному углу наклона световых лучей i будет соответствовать своя линия, т. е. своя окружность. С помощью линий равного наклона можно контролировать плоскопараллельность тонких пленок. Если интерференционная картина будет представлять собой окружность, то пластинка плоскопараллельна.

2.Если пластинка освещается параллельными лучами (i = const), но толщина пластинки не постоянна, то интерференционная картина будет представлять собой линии одинаковой толщины. При освещении пластинки белым светом каждой толщине соответствует своя окраска.

Явление интерференции в тонких пленках используется, например, для улучшения качества оптических приборов путем создания «просветленной оптики» (см. § 3 этой лекции).