Презентация на тему "Интерференция света и её применение"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Оптика

  Кафедра общей физики для студентов 2 курса ФТФ Авторы Светлана Алексеевна Чудинова, Ольга Яковлевна Березина berezina@psu.karelia.ru pptcloud.ru

• 
  Слайд 2
  

  Интерференция света Часть 2 Лекция 10 Условие пространственной когерентности Интерференция в тонких пленках Применение явлений интерференции

• 
  Слайд 3
  

  3 Условие пространственной когерентности Размытие интерференционной картины

• 
  Слайд 4
  

  4 δх - смещение 0-го max → - угловой размер источника Из подобия треугольников Условие наблюдения картины интерференции: Оценочное условие пространственной когерентности: Предельное расстояние между щелями: – радиус когерентности волнового поля, максимальное расстояние между точками волновой поверхности, на котором вторичные волны, испускаемые этими точками, еще будут когерентными.

• 
  Слайд 5
  

  5 Пример При наблюдении картины интерференции от Солнца (его угловые размеры φ = 0,1 рад) для λ0 = 550 нм Объем когерентности - объединенное условие пространственной и временной когерентности

• 
  Слайд 6
  

  6 Влияние ширины источника на интерференционную картину Условие достаточной резкости картины интерференции: 

• 
  Слайд 7
  

  7 Интерференция в тонких пленках Отражение от более плотной среды - условие максимума интерференции – условие максимума при интерференции на тонкой пленке

• 
  Слайд 8
  

  8 Виды интерференционных картин на тонких пленках Условия: h = const, пучок лучей широкий и параллельный 1. Цвета тонких пленок – интерференция при освещении пленки широким пучком

• 
  Слайд 9
  

  9 Примеры применения 1. Просветление оптики 2. Получение диэлектрических зеркал Схема многослойного диэлектрического покрытия (n1>n0, n1>n2, n1l1 = n2l2 = l0/4) С семью слоями R = 0,9 в спектральной области шириной порядка 50 нм. Для получения коэффициента отражения R = 0,99 (такие зеркала используются в лазерных резонаторах) надо нанести 11-13 слоев.

• 
  Слайд 10
  

  10 2. Линии равного наклона Условия: h = const, λ = const, световой пучок – расходящийся. Полосы локализованы в бесконечности, имеют вид колец. Свойства полос равного наклона

• 
  Слайд 11
  

  11 3. Линии равной толщины Условия: толщина пленки плавно изменяется (h ≠ const), представляя собой клин. Пучок параллельный. Система полос равной толщины - максимум (светлая полоса) - минимум (темная полоса)

• 
  Слайд 12
  

  12 Задание. Определите, какие два зазора из представленных пяти соответствуют данным системам интерференционных полос равной толщины: Пример применения - определение качества обработки поверхностей

• 
  Слайд 13
  

  13 Кольца Ньютона , т.к. b2 → 0

• 
  Слайд 14
  

  14 Условие максимума (светлые кольца) ∆ = m λ, где m – целое число. - радиус m-го светлого кольца в отраженном свете (и темного – в прошедшем) Условие минимума (темные кольца) ∆ = (m + ½) λ. - радиус m-го темного кольца в отраженном свете (и светлого – в прошедшем) Кольца Ньютона в зеленом и красном свете Пример применения – проверка качества шлифовки линз.

• 
  Слайд 15
  

  15 Применение интерференции Для измерений: Длины волны λ Коэффициента преломления n Длин эталонов Малых перемещений Деформаций Качества обработки поверхностей

• 
  Слайд 16
  

  16 Интерферометры Интерферометр Майкельсона P1 – светоотделитель (полупрозрачная пластинка) S1′- референтная плоскость (плоскость сравнения) – совпадает с изображением зеркала S1 в полупрозрачном слое. Если зеркало S2 совпадает с референтной плоскостью, то ∆ = 2(L1 – L2) = 0

• 
  Слайд 17
  

  17 Можно получить 2 класса картин: Зеркало S2смещено от референтной плоскости, между S1и S2как бы плоскопараллельная пластинка. От источника света - расходящийся пучок. Зеркало S2 наклонено к референтной плоскости. От источника света - параллельный пучок (через линзу) Линии равного наклона Линии равной толщины

• 
  Слайд 18
  

  18 Интерферометр Линника Предназначен для оценки качества поверхности. Для этого одно из зеркал нужно заменить поверхностью. Интерферометр Релея Предназначен для измерения показателей преломления газов и жидкостей Внизу свет идет вне кювет. Нижняя система интерференционных полос - шкала для отсчета. Добавочная разность хода ∆ = (n2 - n1)l, где n1 и n2 - коэффициенты преломления веществ, заполняющих кюветы. Верхняя система полос сдвинута относительно нижней. По смещению с помощью компенсатора определяют n2 - n1. Позволяет обнаружить изменение n2 - n1 около 10-7.

• 
  Слайд 19
  

  19 Интерферометр Маха-Цендера предназначен для интерференционных измерений модуляции плотности в газовых потоках (в аэродинамических трубах и т.п.).  n = 1+mλ/L, где L - длина кюветы, m - порядок интерференции

• 
  Слайд 20
  

  20 Фурье - спектрометр

• 
  Слайд 21
  

  21 Продолжение следует