Ньютон сақинасы. Жарықтың жұқа пластинкаларда интерференциялануы.

Жазық шыны пластинканың үстіне жазық-дөңес линза қойылса, онда олардың арасында сына пішіндес ауа қабаты пайда болады. Осы пластинка бетіне перпендикуляр бағытта, монохромат жарық түссе, онда жарық толқындары осы сына пішіндес ауа қабатының үстіңгі және төменгі шекараларында шағылады да зөара интерференцияланады, осының нәтижесінде линза мен пластинка тиісіп тұрған нүктеде күңгірт дақ пайда болып, оны концентрлі жарық және күңгірт шеңберлер қоршап тұрады. Сөйтіп, олар центрден қашықтаған сайын жиілей береді. Осы құбылыста бірінші рет Ньютон зерттегендіктен, олар Ньютон сақиналары деп деп аталады. Егер линзаның жазық бетіне ақ жарық түсірілсе, онда сақиналар түрлі түсті, ал олардың ішкі жиектері күлгін түсті болады. Шағылған жарықты бақылау кезінде орталық дақ күңгірт болады, өйткені интерференциялану нәтижесінде сәулелер бірін-бірі өшіреді. Өйкінші жарықта бақылау кезінде орталық дақ жарық болады.

Линзаның қисықтық радиусы R мен берілген қара-қоңыр шеңбердің р радиусы арасында қатынасы бар. = немесе

h-өте аз шама болғандықтан -ты елемесе де болады. Сонда жуықтап алғанда бұдан:

h= . Жоғарыда айтылғандай жарық пластинканың бетіне перпендикуляр бағытта түскенде cosr=1 болады. Ауаның , сонда жолдың оптикалық айырмасы мынаған тең:

Δ′=2h+λ/2

Енді h орнына h= формула қойсақ мынау шығады:

Δ′= . Ал қара-қоңыр шеңберлер түзілу үшін Δ′=(2k+1) *λ/2,болуға тиіс, сонда бұл шеңбердің радиусы былай өрнектеледі:

Мұндағы к=1,2,3... жарық шеңберлер түзілу үшін Δ′=2к*λ/2 болуға тиіс, сонда мұндай шеңбердің радиусының өрнегі мынадай болады:

формулаларға қарағанда неғұрлым жарық толқыны қысқа болса, соғұрлым Ньютон сақиналарының радиусы қысқа болады. Егер ақ жарық түсірілсе, онда сақиналар түрлі түсті болады да, олардың ішкі жиектері күлгін түсті боладады.

Мөлдір пласинкаларда, яғни жұқа пластинкаларда жарық сәулелері интерференцияланады, соны қарастырайық. Мөлдір жұқа пластинканыңжазық беттері параллель болса. Пластинкадан өтіп В`O` бағыты бойынша когерент екі жарық толқыны таралады, бұлардың біреуі – А мен В′ нүктелерінде аздап сынған және В мен С нүктелеріне аздап шағылған І сәуле, екіншісі – аздап С мен В нүктелеріне сынған ІІ суле. Бұлардың екеуі СВ′ жолды ірге жүреді сондықтан СВ′ жолдар айырмасын есептеуге қатыспайды, интерференция құбылысы пластинканың ішінде С нүктесінде басталады. Жолдың оптикалық айырмасы бұрынғыша есептей келгенде мынадай болады:

Δ=2hn cosr

Мұндағы ескертетін жағдай: жарық В мен С′ нүктелерінде шағылғанда толқынның фазасы өзгермейді, өйткені екі жолы да жарық тығыздығы кем ортаның шекарасында шағылады. Сондықтан жолдың оптикалық айрмасына түзету ендірудің керегі жок. Егер Δ=2к*λ/2 болса, өткен жарық толқындары бірін-бірі күшейтеді, егер Δ=(2к+1)*λ/2 болса, онда жарық толқындары бірін-бірі лсіретеді. Сөйтіп интерференция бейнесі өткінші жарықта бақыланған кездегі жарықтың күшею шарты:

2hncosr=2k*λ/2

Жарықтың лсіреу шарты

2hncosr=(2k+1)*λ/2 k- бүтін сан

Параллель болмаса. Ақ жарық түсірілген мөлдір жұқа пластинканы бірдей бұрыш арқылы бақылағанда оның шағылған жне өткен жарықтарындағы түсі бірін-бірі толықтауыш түстер, яғни бірімен-бірі қосылғанда ақ түс беретін түстер болады. Интерференциялану нәтижесінде өткінші жарықта жоқ түсті сәулелер шағылған жарықта жоқ түсті сәулелер өткінші жарықта болады.

І жне ІІ сәулелердің пластинка бетіне түсу бұрышы бірдей болса, онда оптикалық жол айырмасы тек пластинаның қалыңдығына туелді болады, сонда байқалатын әрбір интерференциялық жолақ пластинканың қалыңдығы бірдей орындарына сәйкес келеді.сондықтан сондықтан оларды бірдей қалыңдық жолақтары деп атайды. Егер пластика сына пішіндес болса, онда бірдей қалыңдық долақтары сынаның бетінде оның шүйде қабырғасына параллель етіліп сызылған түзулер түрінде болып көрінеді, рбір түзу бір һ –қа сйкес болады.

Кілегей төмен қарай ағу салдарынан пайда болған сына пішінді пленканын еә жоғарғы шеті өті жұқа, жарық толқынының ұзындығынан ондаған есе кем, сондықтан ол қара- қошқыл болып көрініп тұр.

Егер сынаның қалыңдығы жарық толқынының ұзындығынан ондаған есе артық болса, онда ақ жарық та бірдей қалыңдық жолақтары көрінбейді. Өткені бұл жағдайда түрліше интерференциялық жолақтар бірінің үстіне бірі келеді де, сынаның бетінің жарықталынуы біркелкіі болады.

Дата добавления: 2015-10-29