Контрольные вопросы
37.
Интерференция при отражении света от
плоскопараллельной пластинки? Покажите
ход лучей. Рассчитайте оптическую
разность хода.
Ответ:
Интерференция
при отражении света от плоскопараллельной
пластинки показана на рисунке 4.
Рисунок
4 – Интерференция
при отражении света от плоскопараллельной
пластинки.
В
результате отражений от обеих поверхностей
пластинки исходная волна расщепится
на две, что и показано лучами 1 и 2.
Кроме
этих двух отраженных волн (I и 2), возникает
еще многократное отражение, однако, их
влияние практически пренебрежимо мало.
Оптическую
разность хода волн 1 и 2 определим,
согласно рисунку 4, как:
где
n
–
показатель преломления вещества
пластинки.
Кроме
того, из рисунка 4 следует, что
|
(15)
|
где
b
–
толщина
пластинки.
В
результате подстановки выражений (14)
и (15):
|
(16)
|
Учитывая
потерю полуволны
и уравнение
получим:
|
(17)
|
42.
Чем объясняется радужная окраска мыльной
пленки? Почему по мере испарения мыльной
пленки расстояние между полосами растет?
Ответ:
Все
дело в интерференции — наложении
световых волн. Когда свет падает на
поверхность пузыря, часть волн отражается
от внешней стороны мыльной плёнки, а
другая проходит через неё, преломляется
и отражается от внутренней поверхности.
Когда эти волны встречаются с отражёнными
от внешней поверхности, их гребни и
впадины не всегда совпадают. Если
совпадают, то волны усиливают друг
друга, если нет — ослабляют. Толщина
плёнки неодинаковая, поэтому отразившиеся
от неё лучи имеют разную длину волны. В
результате мы видим радужные разводы
на пузыре.
Под
действием силы тяжести вода на плёнке
стекает вниз ем тоньше водяной слой,
тем меньше сдвиг по фазе у отражённого
луча и меньше меняется цвет в результате
интерференции. Значит, входной белый
свет отражается без изменений. Из-за
неравномерности поверхности, интерфиренцию
на пузыре, можно сравнить с интерференцией
на клине, поэтому расстояние
между полосами растет.
Интерференция
световых волн, отражённых от верхней и
нижней поверхности плёнки мыльного
пузыря представлена на рисунке 5.
Рисунок
5 – Интерференция
световых волн, отражённых от верхней и
нижней поверхности плёнки