Интерференция света при отражении от тонких пластинок. При падении световой волны на тонкую прозрачную пластинку (или пленку) происходит отражение от обеих поверхностей пластинки

При падении световой волны на тонкую прозрачную пластинку (или пленку) происходит отражение от обеих поверхностей пластинки. В результате возникают две све­товые волны, которые при известных условиях могут ин­терферировать.

Пусть на прозрачную плоскопараллельную пластинку падает плоская световая волна, которую можно рассма­тривать как параллельный пучок лучей (рис. 4.10). Пла­стинка отбрасывает вверх два параллельных пучка света,

из которых один образовался за счет отражения от верх­ней поверхности пластинки, второй — вследствие отра­жения от нижней поверхности (на рис. 4.10 каждый из этих пучков представлен только одним лучом). При входе в пластинку и при выходе из нее второй пучок претер­певает преломление. Кроме этих двух пучков, пластинка отбросит вверх пучки, возникающие в результате трех­кратного, пятикратного и т. д. отражения от поверхно­стей пластинки. Однако ввиду их малой интенсивности мы эти пучки принимать во внимание не будем). Не будем также интересоваться пучками, прошедшими через пластинку.

Разность хода, приобретаемая лучами 1 и 2 до того, как они сойдутся в точке С, равна

(1)

где s₁ — длина отрезка ВС, a s₂ — суммарная длина от­резков АО и ОС, п — показатель преломления пластинки. Показатель преломления среды, окружающей пластинку, полагаем равным единице. Из рис. 4.10 видно, что

(b — толщина пластинки). Подстановка этих значений в выражение (1) дает

(2)

При вычислении разности фаз между колебаниями в лучах 1 и 2 нужно, кроме оптической разности хода Δ, учесть возможность изменения фазы волны при отраже­нии. В точке С (см. рис. 4.10) отражение проис­ходит от границы раздела среды, оптически менее плот­ной, со средой, оптически более плотной. Поэтому фаза волны претерпевает изменение на π. В точке О отраже­ние происходит от границы раздела среды, оптически бо­лее плотной, со средой, оптически менее плотной, так что скачка фазы не происходит. В итоге между лучами 1 и 2 возникает дополнительная разность фаз, равная π. Ее можно учесть, добавив к Δ (или вычтя из нее) половину длины волны в вакууме. В результате получим

(3)

Итак, при падении на пластинку плоской волны обра­зуются две отраженные волны, разность хода которых определяется формулой (3).

Ход работы

Схема экспериментальной установки представлена на рис. 2. В ходе проведения работы необходимо измерить расстояние между поверхностью стеклянной пластинки и экраном. Закрепив на экране лист бумаги с отверстием для прохождения луча, зарисовать на ней не менее 5 интерференционных колец. Произвести измерения колец и заполнить таблицу

Схема установки

, где , , порядковый номер интерференционного кольца

n =

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: