C.N „Ienăchiţă Văcărescu”Târgovişte

DISPOZITIVE DE INTERFERENŢĂ

Stancu AlexandruClasa a XI-a B

Oglinda lui Lloyd

În acest dispozitiv un fascicul de lumină uşor divergent este emis de o sursă întinsă S (în general, un arc cu mercur) care cade pe o suprafaţă reflectătoare (o oglindă metalică plană). Franjele de interferenţă obţinute din suprapunerea undelor directe cu cele reflectate se obţin pe un ecran perpendicular pe planul oglinzii.Pozitia pe ecran a unui maxim are expresia xk=(2k+1)λD/4l, unde SS’=2l, iar D este distanta din O pana la ecranul de observatie. Interfranja are aceeasi expresie ca la dispozitivul lui Young, i=λD/2l.

Oglinzile Fresnel

Oglinzile lui Fresnel divizează frontul de undă primar provenind de la sursa S cu ajutorul a două oglinzi plane O1 şi O2 care fac un unghi α foarte mic între ele, α<1 grad.Sursele secundare S1 şi S2 sunt imaginile virtuale ale sursei S date de oglinzile O1 şi O2, fasciculul de la S părând să provină de la sursele S1 şi S2. Pe ecranul E, în regiunea de interferenţă se obţin franjele de interferenţă care sunt vizibile dacă între sursa S şi ecran se intercalează paravanul opac P pentru a împiedica iluminarea directă de către sursa S a ecranului. Se observă că sursele S, S1 şi S2 se află pe cercul cu centrul în M şi de rază r = MS, iar distanţa dintre sursele secundare este: S1S2=2a=2αr. Expresia interfranjei este aceeasi, i=λD/2l, unde D este OM.

Biprisma Fresnel

Biprisma Fresnel realizează divizarea undei primitive în două unde utilizând o prismă cu unghiul la vârf apropiat de 180°. Sursa de lumină este formată dintr-o fantă îngustă iluminată, riguros paralelă cu muchia biprismei.Cele două imagini virtuale şi ale sursei S reprezintă sursele coerente. Zona haşurată din faţa ecranului reprezintă zona în care se suprapun cele două fascicule şi unde se formează franjele de interferenţă.

Interfranja are epresia i=λ(d+S)/2l, unde l este distanta dintre cele doua imagini ale sursei.

Bilentilele Billet

Bilentilele Billet constau dintr-o lentilă convexă L tăiată diametral în două, jumătăţile fiind uşor distanţate una de alta. Cela doua jumatati se unesc prin intermediul unui obturator care impiedica patrunderea luminii provenite de la sursa S in campul de interferenta. Lumina emisă de sursa primară S formează după refracţia în cele două jumătăţi de lentilă, două imagini reale S1 şi S2 care sunt sursele secundare coerente ce generează regiunea de interferenţă.

Inelele lui Newton

Se consideră 2 lame de sticlă ce fac un unghi între ele, realizând o pană de aer. Pentru fiecare grosime a lamei corespunzătoare punctului de incidenţă se obţine o franjă de interferenţă (acestea sunt localizate pe feţele penei sau în spaţiu cu ajutorul unei lentile convergente).Un caz particular de franje de interferenţă de egală grosime îl constituie inelele lui Newton. Inele lui Newton se realizează cu o pană de aer delimitată de o placă cu feţele plan paralele şi o lentilă plan-convexă aşezată pe ea. Deoarece fasciculul incident este normal la dispozitivul de interferenţă, vom lua cosr=1 şi n=1. Astfel din relaţia diferenţei de drum optic pentru o lamă subţire: δ=2ndcosr+λ/2.Inelele se obţin în jurul punctului de contact dintre lentilă şi lamă, având forma unor cercuri concentrice luminoase şi întunecate. Pentru lumina reflectată, centrul este întunecat (minim), iar pentru transmisie, centrul este un maxim(luminos). Acest tip de interferenţă are aplicaţii în dilatometria interferenţială şi studiul planeităţii suprafeţelor.