3.2. Методические указания к лекционным занятиям

Интерференция света

Поиск параметров оптического объекта (пластинка, пленка), при которых достигается условие максимума илиминимума;

Определение

параметров

интерференционной

картины

Интерференция возможна лишь в случае когерентных волн. Так как два любыхнезависимыхисточникасветанеявляютсякогерентными,тоинтерференция света возникает лишь в тех случаях, когда световая волна, испускаемая одним источником, разделяется некоторой оптической системой на две части. Соответствующиедвеволны,пройдяразличныепути,взаимодействуютнаэкране (илинасетчаткеглаза),создаваяинтерференционнуюкартину.Последнююнередко удается объяснить, заменив данную оптическую систему другой, эквивалентной, считая при этом, что имеется не один, а два когерентных источника. Задачи на интерференцию света делятся в основном на две группы: задачи, связанные с интерференциейволнотдвухкогерентныхисточников,изадачинаинтерференцию втонкихпластинках(пленках).

Прирешениизадачнаинтерференциюсветанеобходимо

Обязательно построит рисунок, поскольку правильно построенный рисунок позволяетопределитьцельпоискаисформулироватьалгоритмрешения

Всезадачиэтойтемы,какправило,сводятсякпоискуоптическойразностихода. Поэтомунеобходимо учитывать, в какой средераспространяется данный пучок света (см. понятие оптическая длина). Далее задача становится чисто геометрической.

Если условия распространения меняются, добавили пластинку или поменяли среду,тонеобходимонепростопоменятьпоказателипреломления,ноиучесть, как изменилась геометрическая длина (добавить стеклянную пластинку можно только,удаливвоздушнуютогожеразмера).

Важныммоментомявляетсяучетпотериполдлиныволнынаграницеразделас оптически более плотной средой. При этом необходимо учесть все среды, окружающиепластинку.

При рассмотренииинтерференции впроходящем светедействуют точно также какивслучаеинтерференциивотраженномсвете.

[12]

№30.1–

30.38

[11]

№5.41– 5.66

[1]

№18.1–

18.10

Дифракция света

Определение условия максима или минимума для дифракции на круглом диске или отверстии (дифракция Френеля);

Определение

результатов дифракции от одной щели;

Дифракцияна дифракционной решетке

Вявлениидифракциисветовыеволныогибаютоптическиенеоднородности, встречающиеся на пути их распространения. Падая на экран, волны дают распределение освещенности на нем, отличное от того, которое должно быть согласнозаконамгеометрическойоптики.

Для дифракции накруглом отверстии задача сводится кпоискуколичествазон Френеля,которыеукладываютсявотверстии(илиостаютсянезакрытыэкраном). Обратная задача сводится к поиску одного из параметров через известное выражениедляразмеровзонФренеля

Необходимопомнить,чтозоныФренеляусловныипоэтомуподразнымиуглами наблюдения мы в отверстии должны выделить различные по площади (и количеству) зоны Френеля. Поэтому результат дифракции в данной точке на экранебудет зависетьотугла(ирасстояния),подкоторыммывидимотверстие (угладифракции).

- Определениерезультатадифракцииотоднойщеливконечномитогесводитсяк определению числа зон Френеля. Результатом являются известные выражения (30)и(31).

- Дифракционнаярешеткадаеткартинукакрезультатсложениядифракционных

картинбольшогоколичестващелей.Приэтомнеобходимоучитыватьотличия

–минимумотоднойщеливсегдадастминимумотвсейщелей(главныйминимум)

–максимумдостигаетсятолькоприусловии,чтососедниещеливоздаютсинфазные вторичныеволны(главныемаксимумы)

–промежуточные максимумы и минимумы возникают при наложении волн от различныхщелейподразнымиугламидифракции(дляоднихвыполняетсяусловие максимума,длядругихминимума)

5. При изучении дифракции света следует обратить вниманиена тот факт, что здесьрассматриваетсяналожениебесконечнобольшогочислакогерентныхволн, создаваемыхнепрерывнымрядомточекнаволновойповерхности,достигающей преграду(отверстие,щель,решеткаит.п.).

[12]

№31.1–

31.33

[11]

№5.68–

5.112

[1]

№19.1–

19.10