Отримання когерентних хвиль за допомогою біпризми Френеля

Одна з оптичних схем отримання когерентних хвиль здійснюється за допомогою біпризми Френеля. Для цього використовується заломлення світла від одного точкового джерела S в двох призмах з малим заломлюючим кутом , які мають спільну основу (рис. 2.1). Така біпризма може бути також виготовлена з цільного матеріалу. Заломлюючий кут біпризми є малим, внаслідок чого промені відхиляються біпризмою на однаковий кут:

де n – показник заломлення скла, з якого виготовлена біпризма.

Джерело світла S розміщають на відстані від основи біпризми.

Як видно з рис. 2.1, при проходженні світла через верхню і нижню половини біпризми світлова хвиля розділяється на дві когерентні хвилі, які ніби виходять з точок і – уявних зображень джерела (при малому куті заломлення біпризми уявні джерела і практично знаходитимуться на такій самій відстані від біпризми, що й джерело ).

При малому значенні кута відстань між джерелами і можна визначити таким чином:

. (2.3)

Якщо на шляху інтерферуючих пучків поставити екран , то в його площині буде спостерігатися чергування темних і світлих смуг.

Положення інтерференційних максимумів і мінімумів на екрані можна визначити, якщо скористатися рис. 2.2. Оскільки і – уявні зображення джерела , то їх розглядають як два когерентні точкові джерела. Результат інтерференції світлових хвиль, які доходять до деякої точки M на екрані E від джерел і , визначатиметься їх оптичною різницею ходу

де - показник заломлення середовища; і – відстані від уявних зображень джерел і , відповідно.

Якщо = , то в точці M буде спостерігатися інтерференційний максимум. Якщо ж = , то в точці буде інтерференційний мінімум. При інших значеннях інтенсивність світла в точці М матиме проміжне значення.