OPTIKA‎ > ‎

Interference světla


Foto: Barbora Dřízhalová, oktáva A, září 2013            
  • fyzikální jev, potvrzující vlnovou povahu světla
  • vzniká skládáním dvou nebo více světelných vlnění
  • nelze ji přímo pozorovat

    příčina: vlastními zdroji světelných vln jsou jednotlivé atomy svítících těles, které vysílají vlny různých frekvencí a po velmi krátkou dobu (10-8 s), interferenční obrazec se neustále mění (změna osvětlení není pozorovatelná), oko vnímá pouze jednu - střední - hodnotu osvětlení
proto je interference pozorovatelná pouze tehdy, jestliže interferenční obrazec je stálý a to je právě tehdy, jestliže skládaná světelná vlnění jsou navzájem koherentní

Koherentní jsou taková světelná vlnění, která mají stejnou frekvenci a jejichž vzájemný fázový rozdíl se v uvažovaném bodě prostoru s časem nemění.


Interference světla na tenké vrstvě

1 ... dopadající paprsek

2 ... odražený paprsek na 1. rozhraní
(opticky hustší) - opačná fáze

3 ... odražený paprsek na 2. rozhraní
(opticky řidší) - stejná fáze

Výsledek interference závisí na celkovém dráhovém rozdílu Δs mezi 2. a 3. paprskem

Δs = 2nd + λ/2

d ... tloušťka vrstvy
n ... index lomu tenké vrstvy
λ ... vlnová délka světla
k ... řád interferenčního maxima (minima)
Podmínka největšího zesílení
Δs = k.λ
2nd + λ/2 = k.λ

2nd = (2k -1) . λ/2

PODMÍNKA INTERFERENČNÍHO MAXIMA
PRO TENKOU VRSTVU

Podmínka největšího zeslabení
Δs = (2k +1).λ/2
2nd + λ/2 = (2k +1).λ/2

2nd = 2k . λ/2

PODMÍNKA INTERFERENČNÍHO MINIMA
PRO TENKOU VRSTVU


Využití interference světla na tenké vrstvě

  • Měření vlnové délky světla Newtonovými skly

    Složení Newtonových skel :
    - ploskovypuklá čočka s velkým poloměrem křivosti R
    - tenká vzduchová vrstva
    - skleněná deska

    tloušťka tenké vzduchové vrstvy se spojitě mění, místa o stejné tloušťce vytvářejí soustředné kružnice o středu v bodě dotyku čočky (0)

    změřením poloměru kroužků a poloměru křivosti čočky můžeme potom určit vlnovou délku dopadajícího monofrekvenčního světla

    Newtonova skla na Encyklopedii fyziky

  • Kontrola rovinných a kulových ploch čoček a hranolů

    kontrolní předmět se přiloží ke skleněné formě a čím méně se objeví interferenčních proužků, tím je plocha daného předmětu hladší


  • Použití protiodrazné (antireflexní) vrstvy 

    - pokrývání vnějších ploch čoček objektivů tenkou vrstvou materiálu o vhodně zvoleném indexu lomu (menším než index lomu skla čočky)

    - tloušťka vrsty se volí tak, aby při interferenci světla odraženého od vnější a vnitřní strany tenké vrstvy nastalo interferenční minimum

    - potlačení odrazu světla vstupujícího do optického přístroje

    - zlepšení kvality optického zobrazení 
Využití antireflexní vrstvy u brýlí (Encyklopedie fyziky)

- praktická úloha na využití antireflexní vrstvy (Encyklopedie fyziky) - formát pdf



PODÍVEJ SE

Interference světla - teorie a úlohy (projekt Gymnázia Holešov)