И полосы равного наклона

Полосы равной толщины (клин, кольца Ньютона)

 

Пусть на тонкую пленку
(см. рис. 11) с непараллельными гранями (угол между ними достаточно мал) падает плоская волна (лучи 1 и 2). Рассмотрим лучи (1¢ и 1¢¢, 2¢ и 2¢¢), получающиеся при отражении от верхней и нижней поверхностей пленки (от клина). При определенном положении клина К и линзы Л лучи 1¢ и 1¢¢ пересекаются в точке А, являющейся изображением точки В. Так как лучи 1¢ и 1¢¢ когерентны (они образуются из одного падающего луча 1), то они дают интерференционную картину в точке А на экране Э, зависящую от толщины клина d. Аналогично и для лучей 2¢ и 2¢¢, интерферирующих в точке А¢ (результат их интерференции зависит от толщины клина d¢). На экране Э от многих падающих лучей возникает система интерференционных полос, соответствующих максимумам и минимумам интенсивности. Каждая из полос возникает за счет отражения от мест пленки, имеющих одинаковую толщину. Такие полосы получили название полос равной толщины. Полосы равной толщины локализованы вблизи поверхности клина (плоскость В–В¢). Если же свет падает на пленку нормально,то полосы равной толщины локализуются на верхней поверхности клина.

Найдем расстояние l между двумя соседними интерференционными полосами (см. рис. 12).

Пусть лучи I и II, падающие из воздуха, дают светлые интерференционные полосы на поверхности стеклянного клина с показателем преломления n.

 

 

Используем условия максимумов (1.14) для полос m + 1 и m:

,

.

 

	Рис. 12

 

 

Вычтем из (1.16) уравнение (1.17) и учтем, что

, откуда

Из DАВС

При малом угле клина q , а при нормальном падении лучей на клин . Тогда окончательно имеем

где θ – угол клина в радианах.

Расстояние l между полосами равной толщины прямо пропорционально длине волны падающего света и обратно пропорционально показателю преломления n вещества клина и углу q.

Если клин освещается белым светом, то интерференционные полосы будут окрашены.

Для клина с перемещенным углом расстояния между интерференционными полосами (линиями) равной толщины будут уменьшаться с ростом величины угла.