Методы наблюдения интерференционной картины

Поскольку излучение двух разных источников не обладает достаточно высокой степенью когерентности, то наблюдать интерференцию от двух разных источников практически не удается. Устойчивая интерференционная картина получается только в том случае, если интерферирующие волны получены от одного и того же источника. Для этого используют два основных метода

– метод деления волнового фронта;

– метод деления амплитуды.

В первом случае волновая поверхность делится каким-либо образом на две части, каждая из которых идет по своему пути. В плоскости наблюдения эти два разных участка одной и той же волновой поверхности совмещаются и дают устойчивую интерференционную картину. Некоторые способы реализации этого метода схематически изображены на рисунке 51.1.

Зеркала Френеля представляют собой два плоских зеркала, развернутые на небольшой угол по отношению друг к другу (рис. 51.1, а). Эти зеркала дают два мнимых изображения и точечного источника . Интерференционная картина возникает в закрашенной области перекрытия волн, исходящих от данных мнимых источников. Подобным образом получается интерференционная картина и в схеме с зеркалом Ллойда (рис. 51.1, б). В этом случае интерферируют волны от источника и его мнимого изображения .

Вместо явления отражения можно использовать преломление света. Бипризма Френеля образуется двумя одинаковыми призмами с небольшим преломляющим углом, которые сложены основаниями и имеют параллельные преломляющие ребра (рис. 51.1, в). Волновая поверхность делится призмой на две части и после преломления в призме эти две волны интерферируют в области перекрытия. Билинза Бийе состоит из выпуклой линзы, разрезанной по диаметру на две части, которые немного раздвинуты в направлении, перпендикулярном оптической оси (рис. 51.1, г). Эти части линзы создают два действительных изображения и точечного источника . Интерференционная картина возникает в области перекрытия волн, исходящих от источников и .

Метод деления амплитуды заключается в том, что на пути распространения волны ставится полупрозрачная пластинка. Отраженная и прошедшая через пластинку волны распространяются после разделения по различным путям, а затем с помощью вспомогательных оптических элементов совмещаются в плоскости наблюдения интерференционной картины. Если разность хода не превышает длины когерентности, то отраженная и прошедшая волны дают устойчивую интерференционную картину. Примером такого метода наблюдения интерференции являются рассмотренные выше интерференция в плоскопараллельной пластинке и интерферометр Фабри–Перо.