Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Захарьевский А.Н. -> "Интерферометры" -> 52

Интерферометры - Захарьевский А.Н.

Захарьевский А.Н. Интерферометры — Оборонная промышленность, 1952. — 296 c.
Скачать (прямая ссылка): interferomenti1952.djvu
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 103 >> Следующая


144 Рассмотрим, какой результат получится, если в один из л чей будет введена пластинка с показателем преломления п и дисперсией tip—Пс =0, хотя таких веществ в природе и не существует. Место нулевой полосы (фиг. 108) определится из условия

L1b=L2b+h(n— 1),

или

h(n—1) =Ьф—Lzb=X,

где h — толщина пластинки.

Значение x=h(n—1) не зависит в данном случае от длины волны и поэтому нулевые полосы для всех длин волн будут находиться в одной и той же точке b интерференционного поля. Следовательно', введение в одну из ветвей интерферометра пластинки

Фиг. 108, Интерференция в белом Фиг. 109. Интерференция в белом

свете. Введение пластинки без свете. Введение пластинки с

дисперсии. дисперсией.

без дисперсии вызывает лишь общее смещение полос без какого-либо изменения окраски полос и общего вида интерференционной картины.

Действие пластинки, имеющей дисперсию, представлено на фиг. 109. Так как nF^>'nc, то нулевая полоса F сместится от центра поля несколько дальше нулевой полосы С. Значения х для нулевых полос FhC будут различны

\nF>nc\ XF>XC. п(пР— \) = xF )

Ввиду того что ширина красных и голубых полос различна, в интерференционном поле всегда найдется такое место, для которого номера полос FnC совпадают, т. е.

NF = NC..

10 А. II. Захарьевский

145 Обозначим это число буквой N без значка

Nf = Nc = N.

На фиг. 109 соответствующее место обозначено пунктиром и для него N=I. Здесь номера полос и для всех прочих длин волн также весьма близки к N. В самом деле, так как пс<Сп то нулевая

полоса промежуточного (зеленого) цвета должна находиться в промежутке между нулевыми полосами ChF. Так как, кроме того, ширина зеленых полос меньше, чем красных, и больше, чем голубых, то на фиг. 109 первая зеленая полоса должна почти точно находиться в точке А, отмеченной пунктиром. Будет она находиться левее или правее этого пункта,— зависит от хода кривой дисперсии, т. е. от вида функции п=/(Х).

С точки зрения математического анализа номер полосы в точке А есть функция от длины волны

М=/(Х).

Так как граничные значения функции одинаковы

Nc = Nf = N,

то в промежутке между ними функция проходит через свое экстремальное значение и, следовательно, не может сильно удалиться от значения N. При указанном экстремальном значении первая производная обращается в нуль; —0.

d\

Если бы в точке А на фиг. 109 первые полосы совпали для всего спектра, т. е. Ni = 1 для всевозможных X, то первая полоса была бы неотличима по виду от белой нулевой полосы, получающейся при отсутствии добавочного слоя стекла. Вся интерференционная картина также была бы совершенно подобна картине фиг. 107.

Постепенно увеличивая толщину слоя стекла, можно получить совпадение Np=Nc = 2 и т. д. Мы будем проходить также и через дробные значения N. При этом в интерференционной картине происходят следующие качественные изменения.

Когда добавочный слой стекла отсутствует (см. фиг. 107), то в центре интерференционной картины находится белая полоса нулевого порядка (N=O). Распределение цветов в интерференционной картине совершенно симметричное, в частности, цветные каймы белой полосы одного цвета.

Если добавочный слой настолько тонок, что N<C}/2, то цветовая симметрия нарушается; цветные каймы у нулевой полосы приобретают различную окраску.

Когда добавочный слой достигнет такой толщины, что N=V2, то бесцветной становится черная полоса N=1Z2. Относительно этой полосы распределение цветов будет совершенно симметрично. В частности, цветные каймы черной полосы имеют одинаковый цвет.

Когда добавочный слой имеет такую толщину, что N=I (см. фиг. 109), бесцветной становится белая полоса N=1. Вид интерференционной картины неотличим от случая, показанного на фиг. 107.

146 У правого конца интерференционной картины появляется полоса, которой раньше не было видно вследствие сильного хроматизма, у левого конца крайняя полоса перестает быть видима.

Подобным же образом при увеличении добавочного слоя явление развивается и дальше. Постепенно ахроматизируются белые полосы Af= 1, 2, 3,... и в промежутках между ними черные N=y2, 3/г, ЬЫ,-Следовательно, вводя добавочные слои стекла, можно получить несколько белых и несколько черных бесцветных полос, очень похожих друг на друга. При очень внимательном рассматривании картины можно заметить, что у белых полос JV= 1, 2, 3 левая и правая каймы слегка различны по цвету, в то время как у полосы N=0 цвета кайм одинаковы. Однако эта цветовая несимметрия картины так мала, что у полосы N=X различима с большим трудом.

Такое действие добавочного слоя стекла сильно осложняет применение стеклянных компенсаторов для измерения разности хода в белом свете, как это имеет место, например, в интерферометре Рэлея. Не вдаваясь в подробности, здесь можно только заметить, что в подобных случаях неосмотрительное применение стеклянных компенсаторов может привести к грубым ошибкам.

Для практического ознакомления с явлениями можно пользоваться интерферометром Майкельсона (см. фиг. 104), в котором зеркало S1 имеет микрометрическое продольное движение, а компенсатор К — вращение вокруг оси, перпендикулярной к плоскости чертежа. Поворачивая компенсатор, можно вводить добавочный слой стекла любой толщины. Микрометрическое движение зеркала необходимо для того, чтобы по мере надобности возвращать интерференционную картину в центр поля зрения.
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed