Головна |
Задовільно пояснити, чому виникають кільця, Ньютон не зміг. Вдалося це Юнгом. Простежимо за ходом його міркувань. В їх основі лежить припущення про те, що світло - це хвилі. Розглянемо випадок, коли монохроматична хвиля падає майже перпендикулярно на плосковипуклой лінзу.
Хвиля 1 з'являється в результаті відображення від опуклої поверхні лінзи на кордоні скло - повітря, а хвиля 2 - в результаті відображення від пластини на кордоні повітря - скло. Ці хвилі когерентні, тобто у них однакові довжини хвиль, а різниця їх фаз постійна. Різниця фаз виникає через те, що хвиля 2 проходить більший шлях, ніж хвиля 1. Якщо друга хвиля відстає від першої на ціле число довжин хвиль, то, складаючись, хвилі підсилюють одна одну.
- Max, де - будь-яке ціле число, - довжина хвилі.
Навпаки, якщо друга хвиля відстає від першої на непарне число півхвиль, то коливання, викликані ними, будуть відбуватися в протилежних фазах і хвилі гасять один одного.
- Min, де - будь-яке ціле число, - довжина хвилі.
Для обліку того, що в різних речовинах швидкість світла різна, при визначенні положень мінімумів і максимумів використовують не різниця ходу, а оптичну різницю ходу. Різниця оптичних довжин шляху називається оптичною різницею ходу.
- Оптична довжина шляху,
- Оптична різниця ходу.
Якщо відомий радіус кривизни R поверхні лінзи, то можна обчислити, на яких відстанях від точки дотику лінзи зі скляною пластиною різниці ходу такі, що хвилі певної довжини ? гасять один одного. Ці відстані і є радіусами темних кілець Ньютона. Необхідно також враховувати той факт, що при відображенні світлової хвилі від оптично більш щільного середовища фаза хвилі змінюється на , Цим ??пояснюється темна пляма в точці зіткнення лінзи і плоскопараллельной пластини. Лінії постійної товщини повітряного прошарку під сферичної лінзою є концентричні кола при нормальному падінні світла, при похилому - еліпси.
радіус k-го світлого кільця Ньютона (в припущенні постійного радіуса кривизни лінзи) у відбитому світлі виражається наступною формулою:
де
R - Радіус кривизни лінзи;
k = 2, 4, ...;
? - довжина хвилі світла у вакуумі;
n - Показник заломлення середовища між лінзою і пластинкою.
Приклади спостереження інтерференції світла: інтерференція в тонких плівках. Кільця Ньютона. | Класична схема інтерференції і приклади її реалізації. Ширина інтерференційної смуги.
Енергетичні характеристики хвиль, вектор Умова. Амплітуда сферичної хвилі. Поглинання хвиль в середовищі. | Освіта стоячій хвилі як результат складання прямий і відображеної хвиль. Вузли та пучности стоячій хвилі. Граничні умови для закріпленої струни, власні частоти струни. | Рівняння що біжить і стоячій хвилі. Порівняльна характеристика біжить і стоячій хвиль. | Властивості електромагнітної хвилі. | Шкала електромагнітних хвиль. Оптичний діапазон, видиме світло. | Основні закони геометричної оптики і відхилення від них. Хвильові властивості світла. | Сферичні дзеркала. | Оптична різниця ходу. | Умови максимуму і мінімуму на оптичну різницю ходу | Дифракція світла. Принцип Гюйгенса-Френеля. Два види дифракції (Френеля і Фраунгофера). |