Полосы равной толщины и полосы равного наклона. Применение интерференции в технике.

СМОТРИ ВЫШЕ!

Если d = const, то наблюдаем полосы одинакового наклона.

Если φ₁ = const, то наблюдаем полосы одинаковой толщины.

Применение интерференции света

Явление интерференции обусловлено волновой природой света; его количественные закономерности зависят от длины волны . Поэтому это явление применяется для подтверждения волновой природы света и для измерения длин волн (интерференционная спектроскопия).

Явление интерференции применяется также для улучшения качества оптических приборов (просветление оптики) и получения высокоотражающих покрытий. Прохождение света через каждую преломляющую поверхность линзы, например через границу стекло - воздух, сопровождается отражением примерно 4% падающего потока (при показателе преломления стекла примерено 1,5%). Так как современные объективы содержат большое количество линз, то число отражений в них велико, а поэтому велики и потери светового потока. Таким образом, интенсивность прошедшего света ослабляется и светосила оптического прибора уменьшается. Кроме того, отражения от поверхностей линз приводят к возникновению бликов, что часто (например, в военной технике) демаскирует положение прибора.

Для устранения указанных недостатков осуществляют так называемое просветление оптики. Для этого на свободные поверхности линз наносят тонкие пленки с показателем преломления, меньшим, чем у материала линзы. При отражении света от границ раздела воздух - пленка и пленка - стекло возникает интерференция когерентных лучей 1' и 2' (рис. 4.5). Толщину пленки d и показатели преломления стекла nc и пленки n можно подобрать так, чтобы волны, отраженные от обеих поверхностей пленки, гасили друг друга. Для этого их амплитуды должны быть равны, а оптическая разность хода равна (см. (3.8)). Расчет показывает, что амплитуды отраженных лучей равны, если

. (4.5)

Так как nc, n и показатель преломления воздуха n0 удовлетворяют условиям nc,>n>n0, то потеря полуволны происходит на обеих поверхностях; следовательно, условие минимума (предполагаем, что свет падает нормально, т. е. i=0)

,

где nd - оптическая толщина пленки. Обычно принимают m = 0, тогда

.

Таким образом, если выполняется условие (4.5) и оптическая толщина пленки равна , то в результате интерференции наблюдается гашение отраженных лучей. Так как добиться одновременного гашения для всех длин волн невозможно, то это обычно делается для наиболее восприимчивой глазом длины волны мкм. Поэтому объективы с просветленной оптикой имеют синевато-красный оттенок.