54942

Pomiar długości fali świetlnej na podstawie interferencji w układzie optycznym do otrzymania pierścieni Newtona.

I    Wprowadzenie:

Dla fal elektromagnetycznych, tak samo jak dla fal sprężystych spełniona jest zasada superpozycji fal. Zasada ta mówi, że fale rozchodzą się wprzestizeni niezależnie od siebie. Superpozycja dwu lub więcej fal harmonicznych o tych samych częstościach pozwala na sumowanie ich w każdym punkcie przestrzeni, w wyniku czego obserwuje się interferencję. Obraz interferencji dwóch fal można obserwować tylko wtedy, gdy różnice faz między tymi falami są stałe w czasie obserwacji. Fale takie nazywamy spójnymi. Spójne wiązki światła można otrzymać rozdzielając (przez odbicie lub załamanie) an dwie wiązki światło wysyłane przez niewielki obszar źródła rozciągłego. Każdy ciąg fiowy ulega przy tym rozdzieleniu na dwa ciągi falowe wchodzące w skład dwu różnych wiązek. Ciągi te są ze sobą spójne i mogą dać stały obraz interferencyjny, niezależnie od tego, przez który atom i w jańej chwili zostały wysiane. Obraz powstający na ekranie w wyniku interferencji spójnych wiązek światła monochromatycznego jest taki, jak gdyby interferowały proste fale harmoniczne.

II    Ogólny zarys teoretyczny:

Rozdzielenie wiązki światła na dwie wiązki zawierające po jednej części każdego ciągu falowego uzyskuje się min. w układzie do otrzymania pierścieni Newtona. Obraz interferencyjny w postaci prążków w kształcie współ środkowych okręgów uzyski^ e się tu przez umieszczenie soczewki płasko -wypukłej o dizym promieniu kizyWzny na płaskiej płytce szklanej, pomiędzy któiymi istnieje cienka warstwa powietrza o stopniowo rosnącej grubości w miarę oddalania się od punktu centralnego (styczności). Monochromatyczne promienie równoległe, padające prostopadle na płaską powieizchnię soczewki przechodzą pizez szkło i częściowo ulegają odbiciu od powietrza (na drugiej powieizchni granicznej soczewki), a częściowo przechodzą dalej pizez warstwę powietiza, ulegają odbidu od płytki szklanej i wracają do obserwatora. Część wiązki odbita i ta, która dwukrotnie pizeszła przez warstwę powietrza o grubośd d odbijając się interferująze sobą. Różnica ich dróg optycznych wynosi:

S-2d ł-^

2

Wielkość — wynika ze zmiany fazy na przeciwną pizy odbidu od ośrodka optycznie gęstszego na powierzchni płytki.

i