Оптика і хвилі

Для отримання інтерференційної картини необхідні когерентні світлові пучки, для формування яких застосовуються різні штучні прийоми. До появи лазерів у всіх приладах для спостереження інтерференції світла когерентні пучки отримували, як зазначалося вище, поділом і подальшим зведенням світлових променів, що виходять з одного і того ж джерела. Практично це можна здійснити за допомогою екранів із щілинами, дзеркал і заломлюючих тел (призм). Обговоримо деякі з таких способів.

Джерелом світла служить яскраво освітлена щілина S, від якої світло падає на дві рівновіддалені щілини s1. і s2, паралельні щілини S (рис. 4.5).

Мал. 4.5.Метод Юнга спостереження інтерференції

Таким чином, щілини S1 і S2 є джерелами когерентних пучків світла. Когерентність, природно, має місце за умови, що відстань між щілинами і менше радіуса когерентності світла, що виходить з щілини. Інтерференційна картина може спостерігатися на екрані Е. розташованому на деякій відстані від щілин.

Класичним пристроєм, що дозволяє спостерігати інтерференцію світла, є бізеркало Френеля (рис. 4.6).

Мал. 4.6. Бізеркало Френеля

Світло, що випромінюється джерелом S. відбивається від двох дзеркал, розташованих під кутом, близьким до 180 ° (кут досить малий). В результаті виходять два світлових пучка, які поширюються від двох уявних джерел S1 і S2, випромінювання яких, при досить малому поперечному розмірі реального джерела і досить малому вугіллі, будуть когерентними, так як вони є і зображеннями одного і того ж дійсного джерела S. При цьому промені, що йдуть від S1 і S2 до екрану, пройшовши різні шляхи, дають інтерференційну картину. (Непрозорий екран Екр перегороджує світла прямий шлях від джерела S до екрану Е.)

Біпрізме Френеля являє собою дві однакові призми з малим заломлюючим кутом, складені підставами так, що утворюється загальна плоска грань (рис. 4.7).

Мал. 4.7. біпрізме Френеля

Світло від джерела S заломлюється в обох призмах, в результаті чого за бипризмой поширюються когерентні світлові пучки, які виходять як би з двох уявних джерел S1 і S2, як і в разі бізеркала Френеля. Таким чином, на екрані відбувається накладення когерентних світлових пучків і спостерігається інтерференційна картина. Виконання умов когерентності, як і в попередніх прикладах, забезпечується малими поперечними розмірами реального джерела і дещицею заломлюючого кута біпрізми.