Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Захарьевский А.Н. -> "Интерферометры" -> 31

Интерферометры - Захарьевский А.Н.

Захарьевский А.Н. Интерферометры — Оборонная промышленность, 1952. — 296 c.
Скачать (прямая ссылка): interferomenti1952.djvu
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 103 >> Следующая


Соответственно формуле (73) 8=2hn cos г+ — полосы равной

толщины проходят на пластинке через точки равной толщины /i=const, чем и объясняется их название. Если вещество пластинки неоднородно (пф const), то интерференционная полоса проходит через точки равной «оптической толщины» /m=const. Наиболее однородными можно считать «воздушные» пластинки и тонкие (й<40 мм) пластинки из оптического стекла.

10. На фиг. 60 представлены различные случаи полос равной толщины. В клиновидной пластинке (случай 1) получаются прямые и равноотстоящие друг от друга полосы, ориентированные параллельно ребру клина. Пластинка с цилиндрической поверхностью

85 (случай 2) дает прямолинейные полосы неравномерной ширины. Пластинка со сферической поверхностью (случай 3) дает кольца, которые у краев пластинки становятся все более и более частыми. Наконец, пластинка с поверхностью произвольной формы (случай 4)

I

ZD

Фиг. 60. Типичные случаи полос равной толщины.

дает интерференционную картину, подобную горизонталям географической карты. От полосы к полосе толщина пластинки изменяется X

на величину .

11. Особым случаем полос равной толщины являются полосы, возникающие в тонких пленках. При толщине пленки, меньшей одного микрона, интерференция получается как в монохроматическом,

Фиг. 61. Схема для наблюдения интерференционных полос в тонкой пленке.

так и в белом свете. В последнем случае наблюдаются разноцветные интерференционные полосы.

Простейший способ наблюдения полос в тонкой пленке представлен на фиг. 61. Глаз А аккомодирован на поверхность пленки S. Лучи, идущие от точки Р, собираются на ретине глаза в точке Р'\ H — широкая, светящаяся поверхность, например, небо или лист белой бумаги. Лучи, отраженные от нижней поверхности пленки S,

86 на фигуре не показаны. Так как зрачок глаза имеет небольшой диаметр, то точка P получает освещение только от небольшого элемента L поверхности Н. Углы падения лучей, идущих от различных точек этого элемента, изменяются также только в небольших пределах от і до (t+,di). При малой толщине плёнки изменение разности хода cfs='—2hn sin г dr настолько ничтожно, что это не отражается на контрасте полос. Прочие точки пленки 5 получают освещение от иных участков поверхности Я. Если расстояние от глаза до плёнки невелико, то интерференционные полосы при данной схеме не являются полосами равной толщины, так как в различных точках плёнки лучи падают под различными углами. Чтобы получить полосы равной толщины, тонкую плёнку следует освещать телецентрическим пучком по схемам фиг. 56 или 58.

При освещении наклонными лучами полосы не локализованы на поверхности тонкой плёнки. При малых размерах зрачков это обстоятельство несущественно, но его надо иметь в виду при фотографировании полос с помощью светосильных фотообъективов и при рассматривании полос через микроскоп.

Интерференция в белом свете применяется при ответственных измерениях. Поэтому ниже приводится таблица (табл. 1) интерференционных цветов тонких пленок. Эти цвета не чисто спектральные, а смешанные. С увеличением толщины пластинки они становятся бледными,— малонасыщенными.

Происхождение цветов было разъяснено на стр. 39. Вся система цветов разделена на порядки так, что от порядка к порядку толщина воздушного слоя изменяется приблизительно на 0,25 мк, а разность хода на 0,5 мк. Очень чувствительная разница цветов имеется на границе 1-го и 2-го порядков. Здесь при изменении толщины от 0,000245 мм до 0,000257 мм, т. е. всего на 0,012 мк, цвет резко изменяется с красного на пурпуровый.

Если тонкая плёнка ограничена строго параллельными поверхностями, то при освещении параллельным пучком лучей на всей поверхности наблюдается один и тот же цвет. Этот цвет изменяется в зависимости от угла падения лучей на пластинку.

12. Для получения полос равного наклона требуется [см. формулы (73) и (74)], чтобы изменение разности хода в интерференционном поле происходило только за счет изменения углов падения і (или г). Это условие выполняется в пластинках равной толщины (A=Const) или при наличии неоднородностей в пластинках равной оптической толщины (Zm=Const). В такой пластинке интерференционные полосы можно считать полосами равного наклона при любой оптической схеме, например, при схемах фиг. 55 или 61.

Если пластинка не удовлетворяет условию hn=const, то для получения полос равного наклона надо использовать пучки лучей, отраженные от одного и того же небольшого участка пластинки, в котором условие hn=>const выполняется с необходимой степенью строгости. Когда размеры используемого участка станут весьма малыми и сведутся к отдельной «точке» пластинки, то полосы могут быть получены в пластинке любого качества. Поэтому важной

87 Таблица 1

Интерференционные цвета в тонком воздушном слое между стеклами при нормальном падении лучей

Толщина воздушного слоя В MM Обозначения цветов
0,000114 Светлосерый
148 Соломениожелтый
168 1-й порядок
Коричнево-желтый
245 Красный
257 Пурпуровый
276 Фиолетовый
360 Небесноголубой 2-й порядок
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed