Оптика - Годжаев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
видеть, что первая пучность (т = 1) электрического (светового) поля
удалена на к/4 от отражающей поверхности металлического зеркала, а
последующие располагаются через каждые полволны. Следовательно,
расстояние между соседними узлами и пучностями будет равно четверти длины
волны.
Изменение фазы электрического вектора на я приводит к тому, что его узлы
совпадают в стоячей волне с пучностями магнитного вектора и наоборот, т.
е. узлы и пучности электрического вектора сдвинуты на четверть длины
волны по отношению к узлам и пучностям магнит- 1111111
ного вектора. т 1 cgenJ
Вышеизложенное позволяет нам определить экспериментальным путем, какой из
двух векторов - электрический или магнитный - производит световое
действие на приемник (глаз, фотопластинку, фотоэлементы и т. д.). Это
обус- Ч ловлено тем, что в определенных уело-виях опыта представляется
возможным
" Риг S i
предвидеть положение узлов и пучностей гж~
электрического и магнитного векторов.
Опыт Винера со стоячими световыми волнами. Первый опыт со стоячими
световыми волнами был выполнен в 1890 г. Винером. Схема установки Винера
представлена на рис. 5.4. Плоское металлическое (покрытое серебряным
слоем) зеркало освещалось нормально падающим параллельным пучком
монохроматического света. Плоская тонкая стеклянная пластинка П,
поверхность которой покрыта тонким слоем (толщиной, меньшей 1/20
полуволны падающего света) прозрачной фотографической эмульсии,
расположена на металлическом зеркале под небольшим углом ф к его
поверхности. Отраженный от зеркала 3 пучок интерферирует с падающим; в
результате получается система стоячих световых волн. Согласно теории
отражения света от металлической поверхности, первый ближайший к зеркалу
узел электрического вектора расположится на поверхности зеркала, так как
при таком отражении именно электрический вектор меняет свою фазу на
противоположную. Следовательно, первый узел магнитного вектора
расположится на расстоянии в четверть длины световой волны от зеркала.
Таким образом, перед зеркалом будет наблюдаться система узлов (и пуч-
4 Годжаев Н. М.
97
ностей) электрического и магнитного векторов, смещенных относительно друг
друга на четверть длины волны.
Под действием света происходит разложение бромистого серебра, входящего в
состав фотоэмульсии на пластинке П. Если действие света связано с
влиянием электрического вектора, то ьблизи поверхности зеркала (где
располагается узел электрического вектора) почернения быть не должно и
первый черный слой должен образоваться на пластинке на расстоянии в
четверть длины световой волны от поверхности зеркала (в пучности
электрического вектора). В дальнейшем черные (а также светлые) слои будут
расположены друг от друга на расстоянии Я/2.
Если световое действие было бы обусловлено магнитным вектором, то
наблюдалась бы противоположная картина, т. е. первый черный слой лежал бы
у самой поверхности зеркала. Как показал опыт Винера (на рис. 5.4
пунктиром обозначены пучности электрического вектора), первый черный слой
расположен не у поверхности зеркала, а на расстоянии Я/4 от него. Это
является экспериментальным доказательством того, что световое действие
обусловлено именно электрическим, а не магнитным вектором.
Описанный опыт связан с трудностью определения весьма малого, близкого к
Я/4, расстояния между пучностями и узлами. Чтобы обойти эту трудность,
Винер предложил использовать малый наклон пластинки с эмульсией к
зеркалу, что позволяет увеличить расстояние между местами почернения.
Действительно, как следует из рис, 5.4
АВ - ЛС/sin ф = Я/2 sin ф,
где АВ - расстояние между местами почернения.
Винер в своих опытах брал ф ~ Г; при этом АВ ~ 1 -ь 2 мм, что на четыре
порядка больше длины волны видимого света.
Липпмановский метод цветного фотографирования. Липпман в 1891 г.
разработал метод цветного фотографирования, используя явление образования
стоячих световых волн. И хотя современное техническое развитие цветной
фотографии пошло по иному пути, представляет интерес кратко остановиться
на липмановском методе цветного фотографирования. Уместно добавить, что
метод Липпмана лежит в основе объемной цветной голографии, предложенной
впервые советским ученым Денисюком (см. гл. VIII).
На стеклянную пластинку наносится толстый слой прозрачной фотоэмульсии. К
эмульсии прилегает слой ртути, а поверхность стекла обращена к нормально
падающему параллельному пучку света (рис. 5.5).
Положим, что на поверхность стекла падает монохроматический свет длиной
Яь скажем красный. Отраженный от поверхности ртутного зеркала свет
образует с падающим стоячие световые волны. В пучностях электрического
век юра происходит максимальное разложение бромистого серебра
(почернение) так, что в толще эмульсии образуются эквидистантные
полупрозрачные слои серебра, расположенные друг от др>ха на расстоянии
ЯД2, Если на обрабо-
98
тайную таким образом пластинку направить нормально белый свет, произойдет
