Далее: 2.2.  Ход работы и Вверх: 2.  Лабораторная работа №17. Назад: 2.  Лабораторная работа №17.

2.1.  Краткая теория

Одним из способов получения интерференции света является метод бипризмы Френеля. Бипризма представляет собой две призмы с малыми преломляющими углами, сложенными своими основаниями. Падающий от щели пучок света разлагается вследствие преломления в призме на два пересекающихся пучка, которые исходят как бы от двух изображений щели и являются когерентными источниками. Там, где пучки накладываются, образуется зона интерференции, в которой наблюдается интерференционная картина (ряд темных и светлых полос). Возникновение темных и светлых полос зависит от разности хода интерферирующих лучей (рис. 2.6).

Рис. 2.6 

Пусть две монохроматические волны, исходящие от когерентных источников, придут в какую-нибудь точку с разностью хода $\Delta d=d_{\displaystyle 2}- d_{\displaystyle 1}$, где $d_{\displaystyle 1}$ и $d_{\displaystyle 2}$ -- расстояние от иcточников света до данной точки, то, если разность хода равна четному чиcлу полуволн:

$$\Delta d =2k{\lambda\over 2} ,$$ (6)

получим усиление света -- max.

Если разность хода равна нечетному числу полуволн:

$$\Delta d =(2k+1){\lambda\over 2} ,$$ (7)

получим ослабление света -- min.

Пользуясь соотношениями (6) и (7) и зная расстояние между источниками, легко получить соотношение между длиной световой волны и расстоянием между интерференционными полосами на экране.

Пусть $\ell_{\displaystyle o}$ -- расстояние между когерентными источниками $S_{\displaystyle 1}$ и $S_{\displaystyle 2}$, Д -- раccтояние от прямой, cоединяющей источники, до экрана, на котором наблюдаются интерференционные полосы ( $\ell_{\displaystyle o}\ll\text{\it Д}$). Очевидно, в точке $O_{\displaystyle 1}$ экрана, лежащей на перпендикуляре к cередине прямой, соединяющей источники, наблюдается максимум, который называется центральным. Отложим на прямой $AS_{\displaystyle 2}$ отрезок $AK$, равный $d_{\displaystyle 1}$, тогда $S_{\displaystyle 2}K=\Delta d$. Из подобия треугольников $OAO_{\displaystyle 1}$ и $S_{\displaystyle 1}KS_{\displaystyle 2}$ (рис.2.7) следует

$${\Delta d\over\ell_{\displaystyle o}}\approx{x\over\text{\it Д}} ,$$

то есть

$$\Delta d ={\text{\it Д}\over\ell_{\displaystyle o}}\lambda .$$

Рис. 2.7 

Следовательно, усиление света наблюдается в тех точках, в которых

$$x={\text{\it Д}\over\ell_{\displaystyle o}}K\lambda .$$

Расстояние между соседними максимумами равно

$$\Delta x ={\text{\it Д}\cdot\lambda\over\ell_{\displaystyle o}} .$$ (8)

Это расстояние называется шириной полосы интерференции. Из этого выражения можно определить длину световой волны:

$$\lambda ={\Delta x\cdot\ell_{\displaystyle o}\over\text{\it Д}} .$$

Следовательно, для нахождения длины cветовой волны надо определить ширину интерференционной полосы и расстояние между источниками.

Далее: 2.2.  Ход работы и Вверх: 2.  Лабораторная работа №17. Назад: 2.  Лабораторная работа №17.