Оптика и волны
4. Интерференция света 4.4. Способы наблюдения интерференции света
Скачать Содержание

4.4. Способы наблюдения интерференции света

Для получения интерференционной картины необходимы когерентные световые пучки, для формирования которых применяются различные искусственные приемы. До появления лазеров во всех приборах для наблюдения интерференции света когерентные пучки получали, как отмечалось выше, разделением и последующим сведением световых лучей, исходящих из одного и того же источника. Практически это можно осуществить с помощью экранов со щелями, зеркал и преломляющих тел (призм). Обсудим некоторые из таких способов.

 

Метод Юнга

Источником света служит ярко освещенная щель S, от которой свет падает на две равноудаленные щели s1, и s2, параллельные щели S (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Метод Юнга наблюдения интерференции

 

Таким образом, щели S1 и S2 являются источниками когерентных пучков света. Когерентность, естественно, имеет место при условии, что расстояние между щелями  и  меньше радиуса когерентности света, выходящего из щели . Интерференционная картина может наблюдаться на экране Э, расположенном на некотором расстоянии от щелей.

 

Дополнительная информация

http://pymath.ru/viewtopic.php?f=77&t=676&sid=63be0a3e99f9a32260b53dcfaad3c271 – Видеоурок «Схема Юнга»

 

Бизеркало Френеля

Классическим устройством, позволяющим наблюдать интерференцию света, является бизеркало Френеля (рис. 4.6).

Рис. 4.6. Бизеркало Френеля

Свет, излучаемый источником S, отражается от двух зеркал, расположенных под углом, близким к 180° (угол  достаточно мал). В результате получаются два световых пучка, которые распространяются от двух мнимых источников S1 и S2, излучения которых, при достаточно малом поперечном размере реального источника  и достаточно малом угле , будут когерентными, так как они являются и изображениями одного и того же действительного источника S. При этом лучи, идущие от S1 и S2 к экрану, пройдя различные пути, дают интерференционную картину. (Непрозрачный экран Экр преграждает свету прямой путь от источника S к экрану Э.)

 

Бипризма Френеля

Бипризма Френеля представляет собой две одинаковые призмы с малым преломляющим углом, сложенные основаниями так, что образуется общая плоская грань (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Бипризма Френеля 

Видео 4.7 Интерференция двух волн. Бипризма Френеля.

Свет от источника S преломляется в обеих призмах, в результате чего за бипризмой распространяются когерентные световые пучки, исходящие как бы из двух мнимых источников S1 и S2, как и в случае бизеркала Френеля. Таким образом, на экране происходит наложение когерентных световых пучков и наблюдается интерференционная картина. Выполнение условий когерентности, как и в предыдущих примерах, обеспечивается малыми поперечными размерами  реального источника  и малостью преломляющего угла бипризмы.

 

Дополнительная информация

http://www.youtube.com/watch?v=JtUvOD6hl3o – Бипризма Френеля. Видео.