To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Interferencja w cienkich błonkach Barwy cienkich błonek, baniek mydlanych, plam np. oleju na wodzie są wynikiem interferencji. Na rysunku pokazana jest warstwa o grubości d i współczynniku załamania n . Błonka jest oświetlona przez rozciągłe źródło światła monochromatycznego. W źródle istnieje taki punkt S, że dwa promienie wychodzące z tego punktu mogą dotrzeć do oka po przejściu przez punkt a. Promienie te przebiegają różne drogi gdyż jeden odbija się od górnej, a drugi od dolnej powierzchni błonki. To czy punkt a będzie jasny czy ciemny zależy od wyniku interferencji fal w punkcie a. Fale te są spójne, bo pochodzą z tego samego punktu źródła światła. Jeżeli światło pada prawie prostopadle to geometryczna różnica dróg pomiędzy obu promieniami wynosi prawie 2 d . Można więc oczekiwać, że maksimum interferencyjne (punkt a jasny) wystąpi gdy odległość 2 d będzie całkowitą wielokrotnością długości fali. Okazuje się, że tak nie jest z dwu powodów • długość fali odnosi się do długości fali w błonce λ n a nie do jej długości w powietrzu λ. Oznacza to, że musimy rozważać drogi optyczne, a nie geometryczne (patrz wykład 26 - zasada Fermata). Przypomnijmy, że prędkość fali jest związana z częstotliwością (barwą) i długością fali v = λ v oraz, że przy przejściu do innego ośrodka zmienia się prędkość i długość fali, a częstotliwość pozostaje bez zmiany . Ponieważ przy przejściu z powietrza do materiału o współczynniku załamania n prędkość maleje n razy v = c / n to długość fali też maleje n razy λ n = λ/ n • okazuje się ponadto, że fala odbijając się od ośrodka optycznie gęstszego (większe n ) zmienia swoją fazę o π . Natomiast gdy odbicie zachodzi od powierzchni ośrodka rzadszego optycznie fala odbija się bez zmiany fazy . Oznacza to, że promień odbity od górnej powierzchni błonki zmienia fazę, a promień odbity od dolnej granicy nie. Możemy teraz uwzględnić oba czynniki tj. różnice dróg optycznych oraz zmiany faz przy odbiciu. Dla dwóch promieni pokazanych na rysunku warunek na maksimum ma postać 2 d = m λ n + λ n /2, m = 0, 1, 2, ...., Czynnik λ n /2 opisuje zmianę fazy przy odbiciu (od górnej powierzchni) bo zmiana fazy o 180° (π) jest równoważna różnicy dróg równej połowie długości fali (różnica faz/2 π = różnica dróg/λ). Ponieważ λn = λ/n otrzymujemy więc oko d S powietrze powietrze błonka n a λ + = 2 1 2 m
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)