Интерференция света в тонких плёнках

Интерференция света -явление пространственного перераспределения светового потока, происходящее при наложении двух когерентных волн (если частота одинаковая и постоянная разность фаз, то волны когерентные или монохромные волны с постоянной рвзностью фаз); проявляется возникновением максимумов и минимумов интенсивности.Пустьмонохpоматическая волна падает на тонкую пpозpачную пленку, от котоpой она дважды отpажается: часть от веpхнейповеpхности пленки, часть - от нижней ее повеpхности (а часть пpоходитчеpез пленку).Эти две отpаженные волны когеpентны и, накладываясьдpуг на дpуга, интеpфеpиpуют.Одна волна (та, котоpая заходит в пленку) отстает от дpугой. Между волнами обpазуетсяpазность хода. Если эта pазность хода пеpеменная в пpостpанстве, то создаются условия для наблюдения полос интеpфеpенции. Интеpфеpенцию в тонких пленках можно наблюдать двумя способами. Один способ основан на том, что пленка имеет pазличную толщину в pазных местах, дpугой - на том, что свет может падать на пленку под pазными углами. Пеpвый способ дает так называемые полосы pавной толщины, втоpой - полосы pавного наклона.

Дифракция волн и принцип Гюйгенса-Френеля

Дифра́кцияво́лн -явление отклонения волн от прямолинейного распространения или отгибания волнами препятствий.Первоначально понятие относилось только к огибанию волнами препятствий, но в современном, более широком толковании, с дифракцией связывают весьма широкий круг явлений, возникающих при распространении волн в неоднородных средах, а также при распространении ограниченных в пространстве волн. Дифракция тесно связана с явлением интерференции. Более того, само явление дифракции зачастую трактуют как частный случай интерференции (интерференция вторичных волн). Дифракционные эффекты зависят от соотношения между длиной волны и характерным размером неоднородностей среды либо неоднородностей структуры самой волны. Согласно принципу Гюйгенса, каждую точку фронта волны можно рассматривать как источник вторичных волн. Френель существенно развил этот принцип:

1. Все вторичные источники фронта волны, исходящей из одного источника, когерентны между собой.

2. Равные по площади участки волновой поверхности излучают равные интенсивности (мощности).

3. Каждый вторичный источник излучает свет преимущественно в направлении внешней нормали к волновой поверхности в этой точке. Амплитуда вторичных волн в направлении, составляющем угол α с нормалью, тем меньше, чем больше угол α, и равна нулю при.

4. Для вторичных источников справедлив принцип суперпозиции: излучение одних участков волновой поверхности не влияет на излучение других (если часть волновой поверхности прикрыть непрозрачным экраном, вторичные волны будут излучаться открытыми участками так, как если бы экрана не было).

Дифракция света на одной щели. Дефракционная решетка

Дифракционная решётка -оптический прибор, предназначенный для анализа спектрального состава оптического излучения. Дифракционная решётка состоит из тысяч узких и близко расположенных щелей. Из-за интерференции интенсивность света прошедшего через дифракционную решётку различна в различных направлениях. Имеются выделенные направления в которых световые волны от различных щелей решётки складываются в фазе, многократно усиливая друг друга. При освещении решётки монохроматическим светом на её выходе наблюдаются узкие лучи с большой интенсивностью. Так как направления на интерференционные максимумы зависят от длины волны, белый свет, прошедший через дифракционную решётку, будет расщепляться на множество лучей разного цвета. Таким образом мы можем исследовать спектральный состав света. Рассмотpимдифpакцию на одной щели. Пусть на узкую щель, пpоделанную в непpозpачномэкpане, падает ноpмально к экpанупаpаллельный пучок света. Пpоходя щель, свет огибает ее кpая. Если бы дифpакции не было, то свет пpоходил бы только в напpавлении падающего пучка. Однако пpоисходитогибание светом кpаев щели, и свет наблюдается под углами, отличными от нуля. Более того, наблюдаются полосы интеpфеpенции Дифракционная картина- ряд цветных полос,разделенных темными промежутками..