Интерференция света

1. Интерференция света.
Основные понятия и законы.
Свет - электромагнитная волна.
E = E0Sin(t-kx).
H = H0Sin(t-kx), где k = 2 / 
Интерференция света возникает при наложении волн от когерентных
источников. Когерентными источниками являются источники, для которых
1) 1)  = const, где  = (t-kx);  = 2.
2) 2) 1 = 2.
3) E01 = E02.
Интерференция света; оптическая разность хода  = L1 – L2 = n2l2 – n1l1,
где L – оптическая длина пути света, l – геометрическая длина пути света в
среде с показателем преломления n. Условие максимумов и минимумов
интенсивности света при интерференции:
 = ± k (max)
 = ± (2k + l)  / 2 (min), где k = 0,1,2,3…
Задачи на интерференцию света делятся в основном на две группы.
Задачи , связанные с интерференцией волн от двух когерентных источников
и задачи на интерференцию в тонких пленках. Для расчета
интерференционной картины от двух когерентных источников используется
соотношение:
 = xd / L, где x – расстояние между интерференционными полосами
на экране;
L – расстояние от экрана до источников;
d – расстояние между когерентными источниками.
Для интерференции в тонких пленках используется соотношение:
 = 2dnCos r  / 2, где d – толщина пленки, r – угол преломления.
Задачи для самостоятельного решения.
(В скобках у каждой задачи указан ее номер по задачнику А. Г. Чертова,
А. А. Воробьева. В конце задачи указан ответ).
1. (30.6)
Два параллельных пучка световых волн 1 и 2 падают на стеклянную
призму с преломляющим углом  = 30 и после преломления выходят из нее.
Найти оптическую разность хода  световых волн после преломления их
призмой. d = 2 см. (0,0173м).
2. (30.11)
В опыте Юнга расстояние d между щелями равно 0,8 мм, длина
волны  = 640 нм. На каком расстоянии от щелей следует
расположить экран, чтобы ширина x интерференционной полосы
оказалась равной 2 мм? (L = d x /  = 2,5 м).
3. (30.16)
На мыльную плёнку (n = 1,3), находящуюся в воздухе, падает нормально
пучок лучей белого света. При какой наименьшей толщине d плёнки
отраженный свет с длиной волны  = 0,55 мкм окажется максимально
усиленным в результате интерференции? (0,1 мкм).
4. (30.19)
Поверхность стеклянного клина образует между собой угол  = 0.2’.На
клин нормально к его поверхности падает пучок лучей монохроматического
света с длиной волны  = 0,55 мкм. Определить ширину x
интерференционной полосы. (b =  /(2n) = 3,15мм).
5.(30.25 )
Плосковыпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной
пластинке. Определить толщину d слоя воздуха гам, где в отраженном свете
( = 0,6мкм) видно первое светлое кольцо Ньютона. (0,15 мкм).
6*.
Плосковыпуклая линза положена на стеклянную пластинку, причем
вследствие попадания пыли между линзой и пластинкой нет контакта.
Система освещается светом с длиной волны  и известны диаметры 3 и 5
темных колец Ньютона, наблюдаемых в отражённом свете. Определить
радиус кривизны выпуклой поверхности линзы. [R= (d52 – d32) / 8]