А. Н. Сергеев
ВОЛНОВАЯ ОПТИКА
Методические указания
Рекомендовано
Научно-методическим советом для университета для
студентов, обучающихся по направлениям подготовки
Электроника и наноэлектроника
Ярославль
ЯрГУ
2013
1
УДК 535.12(072)
ББК В343.1я73
Р83
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. <...> В данных указаниях
подробно рассмотрены теоретические аспекты интерференции
в тонких слоях, двулучевой интерферометрии, дифракции
Френеля и Фраунгофера, дифракционной решетки������
. Подробно излагается порядок выполнения рассматриваемых
лабораторных работ по исследованию указанных разделов
волновой оптики. <...> УДК 535.12(072)
ББК В343.1я73
© ЯрГУ, 2013
2
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
ИЗУЧЕНИЕ
ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ КОЛЕЦ НЬЮТОНА
Цель работы: изучение интерференционных полос равной
толщины в схеме наблюдения колец Ньютона в отраженном свете, определение радиуса кривизны линзы и длины неизвестной
световой волны. <...> Принадлежности: микроскоп, работающий в отраженном
свете; плосковыпуклая линза; плоскопараллельная стеклянная
пластинка; набор светофильтров. <...> Интерференция в тонких пленках
Создания интерференционной картины световых волн от одного источника можно достичь различными путями: 1) деления фронта
волны на два (опыты Юнга, бизеркала и бипризма Френеля, билинза
Бийе и др.) <...> ; 2) деления амплитуды за счет отражения волны на границе двух сред (интерференционные полосы в тонких пленках равной и неравной толщины). <...> Таким образом, лучи 2 и 4 пересекаются в точке С, где могут
интерферировать между собой при условии, если оптическая разность хода между ними меньше длины когерентности источника. <...> В этом случае оптическая разность хода между лучами 2
и 4 определяется следующим соотношением <...> Тогда для оптической разности хода ∆ можно при условии n0 = 1
выражение (5.1) упростить к следующему виду
∆ = 2δ n ± λ / 2 ,
где δ – толщина клина в точке А. <...> Ход лучей в тонком клине
Слагаемое ±λ / 2 обусловливается <...>
Волновая_оптика_методические_указания.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
Кафедра микроэлектроники
Н. А. Рудь
А. С. Рудый
А. Н. Сергеев
ВОЛНОВАЯ ОПТИКА
Методические указания
Рекомендовано
Научно-методическим советом для университета для
студентов, обучающихся по направлениям подготовки
Электроника и наноэлектроника
Ярославль
ЯрГУ
2013
1
Стр.1
УДК 535.12(072)
ББК В343.1я73
Р83
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2013 года
Рецензент
кафедра микроэлектроники ЯрГУ
Р83
Рудь, Николай Алексеевич.
Волновая оптика: методические указания / Н. А. Рудь,
А. С. Рудый, А. Н. Сергеев ; Яросл. гос. ун-т им. П. Г. Демидова.
– Ярославль : ЯрГУ, 2013. – 44 с.
В первой части методических указаний для физического
практикума по оптике, вышедших под названием
«Геометрическая оптика», рассматривались первые четыре
лабораторные работы. В настоящих указаниях приводятся
лабораторные работы (с пятой по восьмую) практикума
по оптике. Они посвящены основным разделам волновой
оптики: интерференции и дифракции. В данных указаниях
подробно рассмотрены теоретические аспекты интерференции
в тонких слоях, двулучевой интерферометрии, дифракции
Френеля и Фраунгофера, дифракционной решетки. ПодПодробно
излагается порядок выполнения рассматриваемых
лабораторных работ по исследованию указанных разделов
волновой оптики.
Предназначены для студентов, обучающихся по направлению
210100.62 Электроника и наноэлектроника (дисциплина
«Практикум по оптике», цикл Б2), очной формы обучения,
а также могут быть полезны для студентов других физических
специальностей.
УДК 535.12(072)
ББК В343.1я73
© ЯрГУ, 2013
2
Стр.2
Оглавление
Лабораторная работа № 5. Изучение интереференционных
колец Ньютона............................................................................................3
Лабораторная работа № 6. Изучение дифракции света.................9
Лабораторная работа № 7. Определение показателя
преломления и концентрации прозрачных растворов
при помощи интерферометра Рэлея.....................................26
Лабораторная работа № 8. Изучение дифракционной
решетки с помощью гониометра...........................................32
Рекомендуемая литература.............................................................39
Приложения......................................................................................40
43
Стр.43