Опыт Юнга. Расчет интерференционной картины

Томас Юнг провел опыт, в котором пучок света направляется на непрозрачной экран-ширму с двумя параллельными прорезями, позади которого проекционный экран.Особенность прорезей в том, что их ширина приблизительно равна длине волны излучаемого света. По принципу Гюгенса каждая прорезь является источником вторичных волн. Если вторичные волны достигнут линии в середине проекционного экрана, находящегося на равном расстояние от прорезей,то на середине линии экрана их амплитуды прибавятся, что создаст максимум яркости.

На определенном удалении от центральной линии, напротив, волны окажутся в противофазе и их амплитуды компенсируются что создаст минимум яркости. По мере удаление от средней линии яркости периодически изменяется, возрастая до максимума и снова убывая. На проекционном экране получается целый ряд чередующихся интерференционных полос.

Расчет интерференционной картины. Расчет интерференционной картины можно провести, используя две узкие параллельные щели, расположенные достаточно близко друг к другу. Щели и находятся на расстоянии друг от друга и являются когерентными источниками света. Интерференция наблюдается в произвольной точке экрана, параллельного обеим щелям и расположенного от них на расстоянии , причем . Начало отсчета выбрано в точке , симметричной относительно щелей.

Интенсивность в любой точке экрана, лежащей на расстоянии от , определяется оптической разностью хода: где ;

Максимумы будут наблюдаться в случае:

А минимумы:

26.Интерференция в тонких плёнках. Кольца Нютона.

В природе часто можно наблюдать радужное окрашивание тонких пленок возникающие в результате интерференции света, отраженного двумя поверхностями пленки.

Пусть на плоскопараллельную прозрачную пленку с показателем преломления и толщиной под углом падает плоская монохроматическая волна. На поверхности пленки в точке луч разделится на два: частично отразится от верхней поверхности пленки, частично преломится. Преломленный луч дойдя до точки , частично преломится в воздух (, частично отразится и пойдет к точке . Здесь он опять частично отразится и преломится, выходя в воздух под углом . Вышедшие из пленки лучи 1 и 2 когерентны, если оптическая разность их хода мала по сравнению с длиной когерентности падающей волны. Если на их пути поставить собирающую линзу, то они сойдутся в одной из точек фокальной плоскости линзы.

Оптическая разность хода между 2мя точками:

В точке будет интерференционный максимум, если: ,

А минимум если: ,