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.
Відстань
між центральним максимумом і максимумом
–го порядку з врахуванням того, що для малих значень кута
, дорівнює:
, (2.4)
де L - відстань щілини до екрану, а
.
З рівняння (2.4) отримуємо:
. (2.5)
Якщо значення d з рівняння (2.3) підставити в (2.5), то довжину хвилі випромінювання можна визначити за формулою:
. (2.6)
Отримати когерентні хвилі можна також іншими методами: наприклад: методами білінзи Френеля, дзеркала Ллойда та ін.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.