Vježba6 Ogib i interferencija svjetlosti - phy

Centralni maksimum odgovara kutu upada θ max
0
= 0 , a maksimumi višeg reda su približno na
max
pozicijama danim sa θn ≈ ( 2n+ 1)
π 2, n≠ 0, tj.
πb
max 2n+
1
sin θn
≈ π, n =± 1, ± 2, K (5)
λ
2
Širinu pukotine možemo odrediti mjereći položaj n-tog ogibnog maksimuma relativno prema
centralnom maksimumu
( 2n
+ 1)
λ
b = .
(6)
max
2sinθ
n
Konačno, najprecizniji način određivanja širine pukotine je iz relacije α = πb
λ,
gdje je parametar α
u funkciji (1) određen nelinearnom regresijom (vidi zadatke 1 i 2).
Interferencija svjetlosti: Kada se koherentna svjetlost valne dužine λ širi iz dva izvora kroz prostor
dolazi do interferencije. Ukupni intenzitet svjetlosti u točki P koju promatramo dan je izrazom
I = I + I + 2 I I cos δ ,
(7)
1 2 1 2
gdje su I 1
i I
2
pojedinačni intenziteti dvaju izvora u toj točki, a δ = δ1 − δ2
je razlika u fazi pripadnih
elektromagnetskih valova. Ukupni intenzitet (7) ima maksimume u slučaju kada razlika u fazi δ
odgovara konstruktivnoj interferenciji dva vala, te minimume za destruktivnu interferenciju.
Pomoću lasera i Fresnelovih zrcala, ili Fresnelove biprizme, realiziraju se dva koherentna izvora
svjetlosti (virtualni izvori Q
1
i Q
2
prikazani na slikama 3 i 4). Za standardni eksperimentalni postav
( ; je udaljenost virtualnih izvora od zastora, a x je udaljenost točke P na zastoru u kojoj
promatramo interferenciju od centralnog maksimuma (točka P
0
)), razlika optičkih putova dviju zraka
∆ dana je relacijom
∆
(8)
pri čemu je pripadna razlika u fazi δ = 2 π ∆ λ.
Prema tome, interferencijski maksimumi na zastoru
nastaju za ∆ max = nλ , tj. na pozicijama max ⁄ , 0,1,2,… , a minimumi za
n
( 12)
min
∆ = + , odnosno u točkama min
n
n λ
između virtualnih izvora Q
1
i Q 2 .
⁄ , 0,1,2,… , gdje je d udaljenost
Slike 3 i 4. Interferencija svjetlosti pomoću Fresnelovih zrcala i Fresnelove biprizme - geometrija
postava
2