Основные формулы и обозначения

Наиболее известное проявление интерференции – радужное окрашивание тонких пленок – возникает в результате интерференции света, отраженного двумя поверхностями пленки. Поэтому при решении задач по данной теме нужно знать длины ЭМВ видимой области спектра, которые указаны в таблице 1.

Пусть на прозрачную плоскопараллельную пластинку (аналог тонкой пленки постоянной толщины) падает рассеянный свет от протяженного источника. Отраженный и проходящий свет также будут рассеянными. Как видно из рис. 7, лучи 1 и 2, падающие на пластину под одним углом, выходят из пластины (после различного количества отражений и преломлений) параллельно друг

другу. Поэтому интерференционную картину от таких лучей можно наблюдать на экране в фокальной плоскости собирающей линзы в отраженном (лучи 1 и 2, рис. 7, а) или проходящем (лучи и , рис. 7, б) свете. Картина представляет собой последовательность полос, различно окрашенных в белом свете, и чередующихся темных и светлых в монохроматическом.

Пусть – толщина пленки; – ее показатель преломления; – угол падения луча из первой среды с показателем преломления ; – угол преломления луча в пленке, равный углу падения на третью среду с показателем преломления ; – угол преломления луча в третьей среде. Без учета возможных потерь полуволны при отражении от оптически более плотной среды (2) оптические длины пути лучей 1 и 2 от точки падения A до прямой (до линзы) соответственно равны: и ; оптические длины пути лучей и от точки падения до прямой (до линзы) соответственно равны: и Оптическая разность хода лучей 1 и 2 при наблюдении интерференции в отраженном свете и лучей и при наблюдении интерференции в проходящем свете одинакова и имеет значение:

. (17)

Линза не вносит дополнительной разности хода.

Если и , то при вычислении оптической разности хода в проходящем свете (рис. 7, б) необходимо учесть потерю полуволны при отражении луча в точках и от оптически более плотных сред. Если и , то при вычислении оптической разности хода в отраженном свете (рис. 7, а) необходимо учесть потерю полуволны при отражении лучей и в точках и от оптически более плотных сред.

а б

Рис. 7

Интенсивность результирующей проходящей или отраженной волны максимальна (при данном угле падения), если для разности хода выполняется условие максимума (5), и минимальна, если выполняется условие минимума (4).