Основные формулы. Занятие №30. Интерференция света

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ

3^й семестр

Модуль 8

ОПТИКА

Тольятти 2007

Содержание

Занятие №30. Интерференция света..................................................................................................... 3

Основные формулы......................................................................................................................... 3

Примеры решения задач................................................................................................................... 4

Занятие №31. Дифракция света........................................................................................................... 11

Основные формулы........................................................................................................................ 11

Примеры решения задач................................................................................................................. 12

Занятие №32. Поляризация света........................................................................................................ 18

Основные формулы........................................................................................................................ 18

Примеры решения задач................................................................................................................. 19

Примерный вариант автоматизированной контрольной работы – АКР №8......................................... 27

Занятие №30. Интерференция света

Основные формулы

Скорость света в среде:

где с – скорость света в вакууме;

n – абсолютный показатель преломления среды. Разность фаз двух когерентных волн:

где L = sn – оптическая длина пути (s – геометрическая длина пути световой волны в среде; n – показатель преломления этой среды);

∆ = L₂ – L₁ – оптическая разность хода двух световых волн;

λ₀ - длина волны в вакууме.

Условие интерференционных максимумов:

∆ = ± m λ₀, (m = 0, 1, 2, …).

Условие интерференционных минимумов:

∆ = ±(2 m+1)λ₀/₂ (m = 0, 1, 2, …).

Ширина интерференционной полосы

(2)

(3)

(4)

где d – расстояние между двумя когерентными источниками, находящимися на расстоянии l от экрана, параллельного обоим источникам, при условии l >> d.

Условия максимумов и минимумов при интерференции света, отраженного от верхней и нижней поверхностей тонкой плоскопараллельной пленки, находящейся в воздухе (n₀ = 1),

2 dn ⋅cos r ± ^λ ₂⁰ = 2 d n ² −sin² i ± ^λ ₂⁰ = mλ ₀ (m = 0, 1, 2, …),

2 dn ⋅cos r ± ^λ ₂⁰ = 2 d n ² −sin² i ± ^λ ₂⁰ = ( 2 m +1 ) ^λ ₂⁰

(m = 0, 1, 2, …),

где d – толщина пленки;

n – ее показатель преломления; i – угол падения;

r – угол преломления.

(6)

(7)

В общем случае член ± ^λ ₂⁰ обусловлен потерей полуволны при отражении света от грани-цы раздела: если n > n₀, то необходимо употреблять знак плюс, если n < n₀ – знак минус.

Радиусы светлых колец Ньютона в отраженном свете (или темных в проходящем свете):

где m – номер кольца;

R – радиус кривизны линзы.

Радиусы темных колец Ньютона в отраженном свете (или светлых в проходящем свете):

В случае «просветления оптики» интерферирующие лучи в отраженном свете гасят друг друга при условии:

где n_c – показатель преломления стекла; n – показатель преломления пленки.