А. К. Сулейменова, А. А. Жаксылыкова ньютон сақиналары көмегімен линзаның ҚисықТЫҚ радиусын анықтау
жүктеу/скачать 189 Kb.
|
Зертх.жұмыс3.11(Ньютон сакиналары)
| 3.1 Жарық интеференциясы
И нтерференция деп когерентті толқындардың қабаттасуы құбылысын айтады. Когерентті толқындар деп жиіліктері бірдей, ал фазалар айырмасы тұрақты немесе нөлге тең толқындарды айтады. Когерентті толқындардың қабаттасуы кеңістіктегі толқын энергиясының таралуымен бірге жүреді: бір нүктелерінде толқындар бір-бірін күшейтеді (толқын интенсивтілігінің максимумы байқалады), ал басқа нүктелерінде бір-бірін азайтады (толқын интенсивтілігінің минимумы байқалады). Кеңістіктің қандай да бір М нүктесіне екі когерентті S1 және S2 көздерден шыққан толқын ұзындықтары λ және жиіліктері ω болатын гармониялық жарық толқындар келсін делік, сәйкесінше олар r1 және r2 қашықтықтан өтеді (сурет 1). Егер М нүктесі толқындар көздерінен өте қашықта орналасса, онда М нүктесіне келетін толқындарды жазық деп есептеуге болады және әр толқынның осы нүктесіндегі Е электр векторының тербелісін келесі теңдеулермен сипаттауға болады: Е1 = Е01соs(ωt kr1) = Е01соsφ1, Е2 = Е02соs(ωt kr2) = Е02соsφ2, мұндағы k = 2π/λ – толқындық сан. Қорытқы тербелістер сол сияқты гармониялық болып табылады. Олардың амплитудалары келесі өрнекпен анықталады: Е02= Е012 + Е022 +2Е01Е02соsΔφ, (1) мұндағы Δφ – қабаттасқан толқындардың фазалар айырмасы. Фазалар айырмасы мен геометриялық Δr жолдар айырмасы арасындағы қатынас келесі өрнекпен сипатталады: Δφ = |φ2 - φ1| = k | r2 - r1| = 2πΔr / λ . (2) Толқын (бұл жағдайда жарық толқыны) интенсивтілігі амплитуданың квадратына пропорционал болғандықтан, (1) өрнекті мына түрде жазуға болады: I = I1 + I2 + 2 (3) Кеңістіктің кез келген нүктесі үшін Δφ = const, және оның мәндеріне байланысты соsΔφ -1-ден +1-ге дейінгі мәндерді қабылдай алады. Осыдан, Δφ -ге қатысты кеңістіктің әр түрлі нүктесінде жарық интенсивтілігі әр түрлі болады. ∆φ = 0, 2π, 4π, 6π,…, т.е. 2тπ немесе (4) ∆r = 0, λ, 2λ, 3λ,…, т.е тλ , ( т = 0, 1, 2, 3, …)
Кеңістіктің кейбір нүктелері үшін ∆φ = π, 3π, 5π,…, т.е. (2т +1)π немесе (5) ∆r = λ/2, 3λ /2, …, т.е (2т +1)λ /2 , ( т = 0, 1, 2, 3, …)
Егер интерференцияланатын сәулелер қабаттасқанға дейін сыну көрсеткіштері әр түрлі ортада өздерінің жолдарын жүрсе, онда (2) формулада | r2 - r1| = Δr геометриялық жолдар айырмасының орнына n > 1 көрсеткішті ортада с таралуы кезінде толқын ұзындығының өзгерісін есепке алатын Δ = | n2 r2 – n1 r1 | оптикалық жолдар айырмасын алған жөн. Соған сәйкес (4) және (5) формулалардағы Δr -ді Δ-ға алмастыру қажет. ∆φ = 2тπ немесе - максимум (6) ∆ = тλ , шарты
немесе - минимум (7) ∆= (2т +1)λ /2 , шарты мұндағы т = 0, 1, 2, 3, ... П рактикалық көзқарас тарапынан жарық интерференциясының маңызды жағдайы жұқа қабықшалардағы интерференция болып табылады. Интерференцияланған сәулелердің (интерференция нәтижесі) оптикалық жолдар айырмасы қабықша қалыңдығына, қабықшаға түсетін сәулелердің түсу бұрыштарына, қабықшаның сыну көрсеткішіне және жарық толқын ұзындығына тәуелді болатынын есептеулер көрсетеді. Егер қабықша қалыңдығынан басқа көрсетілген барлық шамалар тұрақты болса, онда жарық интерференциясы облысында қалыңдығы тең сызықтар байқалады.
жүктеу/скачать 189 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|