Как меняется контрастность интерференционной картины при использовании светофильтров

Обновлено: 24.06.2022

При суперпозиции двух плоских когерентных световых волн образуются интерференционные одинаковые по ширине светлые и темные полосы. При суперпозиции же большого числа волн распределение интенсивности в интерференционной картине существенно меняется: образуются узкие максимумы, т.е. резкие светлые полосы, разделенные широкими темными промежутками. Большое число когерентных световых волн можно получить, например, при прохождении плоской волны через экран с множеством одинаковых регулярно расположенных отверстий (дифракционная решетка), при многократных отражениях света от двух параллельных поверхностей (интерферометр Фабри — Перо).

Рассмотрим сложение колебаний при интерференции Л^волн, возбуждающих в точке М одинаково направленные когерентные колебания с равными амплитудами (например, случай дифракционной решетки). Фаза каждого (/ + 1) колебания сдвинута относительно /-го колебания на одну и ту же величину 5 (6 = const). Главные максимумы интерференции N волн наблюдаются в тех точках М, для которых разность фаз б колебаний, возбуждаемых в точках, или равна 0, или кратна 2л. Поэтому условие для главных максимумов согласно формулам (22.6) и (22.6а) будет следующим:


где т — порядок главного максимума (т 0, +1, +2. ); X — длина волн. Интенсивность всех главных максимумов одинакова:


где /0 — интенсивность света, приходящего от одной щели.

Условие интерференционных дополнительных минимумов:


где к' принимает любые целые значения, кроме О, +N, ±2N, .


ние. 22.7. Интерференционная картина в случае многолучевой интерференции

Между каждой парой соседних минимумов находится один максимум — главный или вторичный. В промежутках между N — 1 минимумами располагаются N — 2 вторичных максимумов. При большом количестве N интерферирующих волн интенсивности вторичных максимумов пренебрежимо малы по сравнению с /тах.

На рис. 22.7 показана интерференционная картина при сложении N одинаковых когерентных лучей в случае монохроматического света.

Таким образом, при интерференции многих волн яркость интерференционной картины является периодической, но не гармонической функцией оптической разности хода интерферирующих лучей.

Благодаря этому многолучевая интерференция получила практическое применение в спектроскопии, метрологии. Например, для спектрального анализа света практически значимым представляется явление резкой зависимости яркости интерференционной картины от 6.

Явление интерференции широко применяется в оптической технике и производстве при контроле качества линзовых систем, производстве светофильтров, высококачественных зеркал, просветляющих покрытий для оптических деталей. В рефрактометрии с целью определения показателей преломления п жидких, твердых или газообразных веществ интерференция света используется для точного измерения расстояний и углов. С помощью рефрактометров в физической химии устанавливают состав и структуру веществ, в фармацевтической промышленности контролируют состав и качество продуктов.

Читайте также: