Явления интерференции поляризованных лучей исследовались в классических опытах Френеля и Арго (1816 г.), доказавших поперечность световых колебаний. Суть их в зависимости результата интерференции от угла между плоскостями световых колебаний: полосы наиболее контрастны при параллельных плоскостях и исчезают, если волны поляризованы ортогонально(перпендикулярно друг другу). Трудность получения интерференции поляризованных волн состоит в том, что при наложении двух когерентных лучей, поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях, никакой интерференционной картины с максимумами и минимумами интенсивности получиться не может. Интерференция возникает только в том случае, если колебания во взаимодействующих лучах совершаются вдоль одного и того же направления. Колебания в двух лучах, первоначально поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях, можно свести в одну плоскость, пропустив эти лучи через поляризующую кристаллическую пластинку.
Рассмотрим схему получения интерференции поляризованных лучей (рис. 11.13).
Прошедшее через поляризатор Р излучение точечного источникаSпопадает на полуволновую кристаллическую пластинкуQ, которая позволяет изменять угол между плоскостями поляризации интерферирующих лучей: ее поворот на угол α поворачивает вектор E на 2α. Если наблюдать интерференционные полосы через анализатор А, то при его повороте на π/2 картина, наблюдаемая на экране Э, инвертируется:из-задополнительной разности фаз π темные полосы становятся светлыми и наоборот.Анализатор здесь необходим также для того, чтобы свести колебания двух различно поляризованных лучей в одну плоскость.
При прохождении поляризованного света через кристаллическую пластинку разность хода между двумя компонентами поляризации зависит от толщины пластинки, среднего угла преломления и разности показателейno иne . Очевидно, что возникающая при этом разность фаз
δ = 2π / λ
различна для разных длин волн, и тем самым интерференционная картина оказывается окрашенной. Для плоскопараллельных пластинок наблюдаются полосы равного наклона, а для тонких клиновидных пластинок − полосы равной толщины.
Приведенная формула позволяет для любой фазовой пластинки рассчитать интенсивность на выходе при скрещенных поляризаторе и анализаторе:
Комментариев нет:
Отправить комментарий