Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Захарьевский А.Н. -> "Интерферометры" -> 28

Интерферометры - Захарьевский А.Н.

Захарьевский А.Н. Интерферометры — Оборонная промышленность, 1952. — 296 c.
Скачать (прямая ссылка): interferomenti1952.djvu
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 103 >> Следующая


4. Большое значение имеет коэффициент отражения света от поверхностей пластинки. Для получения вполне контрастной картины требуется, чтобы яркость обоих интерферирующих лучей была одинакова. Избыток энергии в одном из лучей [см. формулы (23—27)] расходуется только на образование вредного, светлого фона. В настоящее время имеются средства изменять коэффициент отражения в очень широких пределах. Обычные стеклянные полированные поверхности, граничащие с воздухом, при нормальном падении лучей имеют коэффициент отражения 4—5%. Путем просветления этот коэффициент может быть уменьшен до 1—2%. Нанося на стекло металлические плёнки (алюминий, серебро и др.), можно получать любые, наперед заданные коэффициенты отражения и пропускания, причем коэффициент отражения может быть доведен ДО' 90% и даже до 95%. При конструировании интерферометров предусматриваются различные средства для уравнивания яркости интерферирующих лучей.

5. Форма интерференционных полос зависит также от оптической однородности вещества пластинки. Наиболее однородными являются оптическое стекло и газы, хотя и эти вещества нельзя считать вполне совершенными. Показатель преломления жидкостей сильно зависит от температуры. Еще менее однородны обычное стекло и органическое стекло (плексиглас).

6. Расчет разности хода в пластинке в общем случае довольно сложен. Поэтому приходится ограничиться частным случаем плоскопараллельной пластинки. Обозначим показатель преломления пластинки через п (фиг. 52), H1— расстояние от светящейся точки L до пластинки. Допустим, что интерференция наблюдается в произвольно выбранной точке Р, расстояние которой от пластинки равно H2. Точки LnP лежат в плоскости чертежа. От точки L к точке P можно провести только два луча: LRP и LQTSP. Оптическая длина этих лучей равна

(LP)1 = LR+ RP= ,

(LP)2 = LQ +SP +п (QT +TS) =

2 hn

COS I cos г

Разность хода равна

I-Z-(LP) —(LP) -(^i+^aHicosa- cosQ і

cos a cos і cos г

77 Исключим из этой формулы (H1 +H^) с помощью равенства

('TJR+RV)- (UQ-bsT) = Qs или (H1 +Hi) (tg«-tg») = 2Atgr. После подстановки получим

Л_ 2h tg г (cos а — cos і) Ihn _

= 2A«cosr

sin a COS I — COS a sm l COS T

sin r (cos і — cos a)

1+tgV-

П COS* Г sin (a — i)

Фиг. 52. Разность хода при отражениях в плоскопараллельной пластинке.

Произведя еще некоторые замены с помощью формулы sini=« sin г и тригонометрические преобразования, получим

„ п, Г . sin І COS і [1 — cos (а — і) П

8 = 2hn COS г 1----1-1 .

[ (n'i — Sins і) sin (о — і) j

Второй член в квадратных скобках этого равенства имеет значение поправочного члена. Так как разность углов (a—I) всегда довольно шала, то в первом приближении, введя обозначение (а—0 = ? (см. фиг. 52), можно положить

1 — cos (а — і) _1 — COS р P

_ в» ^

sin (а — і)

Sin

Следовательно,

г о г. Г 1 sin г COS І pi

6 = 2Ancosr 1----— .

L (л2 - sin* і) 2 J

Обычно в курсах физики дается формула b = 2hncosr+~,

(72)

(73)

78 которая соответствует тому случаю, когда оба интерферирующих луча произошли из одного и того же падающего луча, как это показано на фиг. 53. При этой схеме положение поля интерференции уже не может быть выбрано произвольно. Так как интерферирующие лучи параллельны друг другу, то интерференционное поле расположено в бесконечности. Такие интерференционные полосы могут быть наблюдаемы с помощью зрительной трубы, установленной по направлению отраженных лучей. Добавочный член -L &

формуле (73) появляется вследствие скачка фазы при отражении от одной из поверхностей пластинки (сравнить стр. 41).

7. Интерференционные полосы возникают в том случае, если для различных точек поля разность хода S будет различна. Формулы; (72) и (73) показывают, что разность хода изменяется вследствие трех причин: неравномерности толщины пластинки h, колебаний показателя преломления п (неоднородность материала пластинки) и изменения угла преломления г или (что то же) изменения угла падения I. Углы падения I изменяются в зависимости от той или иной оптической схемы, примененной при опыте. Могут быть построены схемы, обеспечивающие постоянство угла падения (i=eonst), при которых разность хода будет изменяться только от неравномерности толщины и от неоднородности материала пластинки. Могут быть и такие схемы, при которых рабочий участок пластинки настолько мал, что A=Const и изменение разности хода обусловливается только изменением угла падения I. Первый тип полое носит название полос равной толщины, а второй тип — полос равного наклона. Оба эти типа являются предельными и получаются при строго определенных условиях освещения. В общем же случае наблюдаются полосы смешанного1 типа, при которых изменение разности хода происходит вследствие изменения всех трех переменных h, г и п.

Если обозначить приращение разности 'хода через db, а приращения величин h, п и г через dh, dn и dr, то из формулы (73) получим

db = 2я cos г dh + 2Л cos г dn — 2hn sin г dr. (74)

Эта связь позволяет оценить чувствительность интерференционных методов. Мы будем считать, что чувствительность соответствует в худшем случае 0,1 ширины полосы, а в лучшем случае !/зо полосы (см. стр. 28), т. е. что изменение разности хода на 0,1 X или 0,06 мк легко может быть замечено.
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed