2018-08-02
Определите минимальную толщину воздушного зазора между двумя прозрачными стеклянными пластинками, чтобы стекло при нормальном падении на него света с длиной волны 600 нм казалось темным.
Решение:
При наблюдении в отраженном свете в глаз наблюдателя попадают лучи, отраженные от двух поверхностей тонкой воздушной прослойки между пластинами (рис. a). Оптическая разность хода лучей
$\Delta l = 2d + \frac{ \lambda}{2}$, (1)
где слагаемое $\frac{ \lambda }{2}$ возникает за счет отражения луча 2 от оптически более плотной среды (в точке А нижней стеклянной пластинки), при этом фаза колебаний изменяется на противоположную, что соответствует прохождению пути $\frac{ \lambda}{2}$.
По условию задачи, стекло кажется темным, т. е. мы имеем интерференционный минимум. Условие минимума: $\Delta l = (2k + 1) \frac{ \lambda}{2}$, и с учетом (1)
$(2k + 1) \frac{ \lambda}{2} = 2d + \frac{ \lambda}{2}$,
откуда определяем минимальную толщину воздушного зазора $d = \frac{ \lambda}{2}$ при $k = 1, d = 300 нм$.
При наблюдении в проходящем свете (рис. б) разность хода равна $\Delta l = 2d + \lambda$, так как луч 2 отражается от нижней пластины в точке А, затем от верхней пластины в точке В, каждый раз теряя $\frac{ \lambda}{2}$. Условине минимума:
$(2k + 1) \frac{ \lambda }{2} = 2d + \lambda$,
откуда минимальная толщина воздушного зазора $d = \frac{ \lambda }{4}$, при $k = 1, d = 150 нм$.