Оптика. Лекция 5 Многолучевая интерференция

1. Оптика

для студентов 2 курса ФТФ
Ольга Яковлевна Березина
berezina@petrsu.ru
Кафедра общей физики
ПетрГУ. О.Я. Березина

2.

Лекция 5
Многолучевая интерференция
Часть 2a
Устройства для
наблюдения
Распределение
интенсивности
ПетрГУ. О.Я. Березина

3.

Устройства для наблюдения
Интерферометр Фабри - Перо
стеклянные или кварцевые
пластинки
частично прозрачная
металлическая плёнка
R = 0,95 – 0,98
П1 и П2 - распорные
кольца
Интерференционная картина в виде
колец равного наклона, наблюдаемая в
интерферометре Фабри - Перо в
проходящем свете
d = 1 – 100 мм.
При d = 5 мм – m = 20000
ПетрГУ. О.Я. Березина
3

4.

Пластинка Люммера - Герке
пад пред
Стекло
толщина 3 – 10 мм
2dn cos m
m - несколько десятков тысяч
d пред ког
График распределения
интенсивности и фотография
интерференционной картины
ПетрГУ. О.Я. Березина
4

5.

Дифракционная решетка
50 – 2000 штрихов на миллиметр
ПетрГУ. О.Я. Березина
5

6.

Распределение интенсивности
I max (1 R) 2
I min (1 R) 2
R – коэффициент отражения
Кривые распределения интенсивности
в проходящем свете
ПетрГУ. О.Я. Березина
6

7.

Распределение интенсивности
I ~ A2
N – число источников одинаковой
интенсивности (N > 2).
δ – сдвиг фаз между соседними 2
источниками
A0 – амплитуда от одного источника (Е0)
A - результирующая амплитуда (Е)
http://www.bollywood.im/videos/многолучевая-интерференция.html
ПетрГУ. О.Я. Березина
7

8.

Распределение интенсивности
Анализ картины интерференции
1. Главные максимумы
δ = 2mπ
2. Минимумы
I=0
2
Е = N E0
I = N2 I 0
Δmax = mλ
δ N = k2π, k = 1,2,3,…N-1
2
k
2m
N
1, 2, 3… окружности
min m k
ПетрГУ. О.Я. Березина
N
m = 0,1,2, …
8

9.

Распределение интенсивности
Анализ картины интерференции
3. Побочные максимумы
2
(2k 1)
2m
N
0,5; 1,5; 2,5… окружности
Вывод: многолучевая интерференция характеризуется большой
концентрацией энергии в главных максимумах
ПетрГУ. О.Я. Березина
9

10.

Продолжение
следует
ПетрГУ. О.Я. Березина
10