4.1.5. МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА

Для осуществления интерференции света необходимо получить когерентные свето­вые пучки, для чего применяются различ­ные приемы. До появления лазеров во всех приборах для наблюдения интерференции света когерентные пучки получали разделением и последующим сведением световых лучей, исходящих из одного и того же источника. Практически это можно осуществить с помощью экранов и щелей, зеркал и преломляющих тел. Рассмотрим некоторые из этих методов.

Метод Юнга

Рис 4.2

Источником света служит ярко освещенная щель S (рис.4.2), от которой световая волна падает на две узкие равноудаленные щели S1 и S2, параллельные щели S. Таким образом, щели S1 и S2 играют роль когерентных источников. Интерференционная картина (область ВС) наблюдается на экране (Э), расположенном на некотором расстоянии параллельно S1 и S2.

Бипризма Френеля

Она состоит из двух одинаковых, сложенных основаниями призм с малыми преломляющими углами. Свет от источника S (рис. 4.3) преломляется в обеих призмах, в результате чего за бипризмой распространяются световые лучи, как бы исходящие из мнимых источников S1 и S2, являющихся когерентными.


Таким образом, на поверхности экрана происходит наложение когерентных пучков и наблюдается интерференция.

Рис.4.3С учетом условий (4.2) и (4.3) координаты минимумов и максимумов равны:

                  .

Расстояние между двумя соседними минимумами, называемое шириной интерференционной полосы, равно:

.

Таким образом, интерференционная картина, создаваемая на экране двумя когерентными источниками света, представляет собой чередование светлых и темных полос, параллельных друг другу.

Главный максимум, соответствующий m = 0, проходит через точку О. Вверх и вниз от него на равных расстояниях друг от друга располагаются максимумы и минимумы первого (m = 1), второго (m = 2) порядков и т.д. Описанная картина, однако, справедлива лишь при освещении монохроматическим светом (l = const). Если использовать белый свет, то интерференционные максимумы и минимумы для каждой длины волны будут смещены друг относительно друга и имеют вид радужных полос. Только для m = 0 максимумы всех длин волн совпадают, и в середине экрана будет наблюдаться белая полоса, по обе стороны которой симметрично расположатся спектрально окрашенные полосы максимумов первого, второго порядков и т.д.