Интерференция немонохроматических волн.

Характер интерференции существенно зависит от спектрального состава света. На рис. 5.4 показаны зависимости интенсивности света I на выходе интерферометра Майкельсона от разности хода лучей D для случаев, когда на вход интерферометра поступают плоские монохроматические волны: одна волна на частоте w₁ (а), одна волна на частоте w₂ (б), пара волн на частотах w₁ и w₂ (в). Распределение «в» есть сумма распределений «а» и «б».

Из рис. видно, что в случае двухчастотного излучения в интерферометре Майкельсона контрастность интерференционных полос меняется при изменении разности хода лучей.

Для характеристики контрастности интерференционной картины вводят параметр, называемый видностью и определяемый формулой

,

где I_max и I_min – значения интенсивности света в соседних максимуме и минимуме интерференционной картины. Безразмерный параметр g лежит в области 0 £ g £ 1. Обобщая результаты, приведенные на рис. 5.4, можно сделать вывод, что для немонохроматического света видность интерференционной картины зависит от разности хода лучей: g = g(D).

29. Интерференция в тонких пленках. Вывод формулы для разности хода.
В природе часто можно наблюдать радужное окрашивание тонких пленок масляные пленки на воде, мыльные пузыри, оксидные пленка на металлах, возникающее в результате интерференции света, отраженного двумя поверхностями пленки.Пусть на плоскопараллельную прозрачную пленку с показателем преломления п и толщиной d под углом i падает плоская монохроматическая волна для простоты рассмотрим один луч. На поверхности пленки в точке О луч разделится на два: частично отразится от верхней поверхности пленки, а частично преломится. Преломленный луч, дойдя до точки С, частично преломится в воздух п0=1, а частично отразится и пойдет к точке В. Здесь он опять частично отразится этот ход луча в дальнейшем из-за малой интенсивности не рассматриваем и преломится, выходя в воздух под углом i. Вышедшие из пленки лучи 1 и 2 когерентны, если оптическая разность их хода мала по сравнению с длиной когерентности падающей волны. Если на их пути поставить собирающую линзу, то они сойдутся в одной из точек Р фокальной плоскости линзы. В результате возникает интерференционная картина, которая определяется оптической разностью хода между интерферирующими лучами.
Оптическая разность хода, возникающая между двумя интерферирующими лучами от точки О до плоскости АВ, где показатель преломления окружающей пленку среды принят равным 1, а член ± 02 обусловлен потерей полуволны при отражении света от границы раздела. Если пn0, то потеря полуволны произойдет в точке О и вышеупомянутый член будет иметь знак минус; если же пn0, В точке Р будет интерференционный максимум, если и минимум, если Интерференция, как известно, наблюдается, только если удвоенная толщина пластинки меньше длины когерентности падающей волны.
Полосы равной толщины интерференция от пластинки переменной толщины. Пусть на клин угол между боковыми гранями мал падает плоская волна, направление распространения которой совпадает с параллельными лучами 1 и 2 рис.251. Из всех лучей, на которыеразделяется падающий луч 1, рассмотрим лучи 1 и 1, отразившиеся от верхней и нижней поверхностей клина. При определенном взаимном положении клина и линзы лучи 1 и 1 пересекутся в некоторой точке А,являющейся изображением точки В. Так как лучи 1 и 1когерентны, они будут интерферировать. Если источник расположен довольно далеко от поверхности клина и угол ничтожно мал, то оптическая разность хода между интерферирующими лучами 1 и 1 может быть с достаточной степенью точности вычислена поформуле где d — толщина клина в месте падения на него луча. Лучи 2 и2,образовавшиеся при делении луча 2, падающего в