Главная | Обратная связь

Полосы равной толщины

Несколько другая интерференционная картина наблюдается при освещении светом тонких пленок с переменной толщиной (плоский клин).

Рассмотрим лучи 1 и 2, падающие на поверхность клина с малым углом раствора , приведенные на рис. 1.10.

2

2

1

1

2

1

Рис. 1.10

Рис. 1.11

В месте падения, в соответствии с законами отражения и преломления света, часть света отразится, а часть, преломившись, отразится от нижней поверхности, далее преломится на верхней поверхности пленки и пересечется с отраженным лучом. При этом будут наблюдаться интерференционные полосы, параллельные ребру клина, называемые полосами равной толщины. Если свет падает на пленку нормально, то полосы равной толщины локализуются на верхней поверхности клина.

Кольца Ньютона – это кольцевые полосы равной толщины, наблюдаемые при отражении света от поверхностей зазора между стеклянной пластинкой и соприкасающейся с ней выпуклой линзой (рис. 1.11).

Параллельный пучок света падает нормально (перпендикулярно) на плоскую поверхность линзы и частично отражается от верхней и нижней поверхностей воздушного зазора между линзой и пластинкой. При нормальном падении света возникают полосы равной толщины, имеющие вид концентрических окружностей с центром в точке соприкосновения линзы с пластинкой. В центре находится темное пятно (минимум), окруженное системой концентрических светлых и темных колец, ширина и интенсивность которых постепенно убывают по мере удаления от центра.

В отраженном свете оптическая разность хода (с учетом потери полуволны при отражении), согласно (1.6), при условии, что показатель преломления воздуха , а угол падения ,

 

 

где – толщина воздушного зазора.

Согласно теореме Пифагора, для треугольника (рис. 1.11)

 

 

где – радиус кривизны линзы; – радиус окружности, всем точкам которой соответствует одинаковый зазор .

Из формулы (1.8) следует

 

 

при условии .

Подставим выражение (1.8) в (1.6). Тогда

 

 

Приравняв (1.10) к условиям максимумов (1.2) и минимумов (1.3), получим выражения для радиуса -го светлого кольца

 

 

и для радиуса -го темного кольца

 

.

 

Кольца Ньютона можно наблюдать и в проходящем свете, причем
в этом случае максимумам интерференции в отраженном свете будут соответствовать минимумы в проходящем свете и наоборот, поскольку не происходит потери полуволны при отражении света от оптически менее плотной среды для обоих отраженных лучей и разность хода .