Учебный интерферометр

(5 ) 5 6 01 В 9/О РСКОМУ С ТЕЛ ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО(56) Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы./Под ред. А,А,Покровского, 2-е изд. - М,:Просвещение, 1972, с, 296-298, опыт 117.(57) Изобретение относится к учебным наглядным пособиям по физике и предназначено для получения и демонстрацииинтерференционной картины. Цель изобретения - расширение демонстрационныхвозможностей за счет наблюдения пространственного разделения производн ыхсветовых пучков и интерференционных явлений в проходящем свете, а также за счетдемонстрации зависимости ширины иконтрастности полос от величины коэффи 1587326 А 1 циента Й отражения поверхностей прослойки между призмами. Пучок света осветителя 1 формируется конденсором 2 и фокусируется объективом 3 на малом участке воздушной прослойки между гипотенузными гранями трехгранных прямоугольных призм 4 и 5, На экране 7 формируется интерференционная картина в отраженных пучках, а на экране 8 - в прошедшем, Изменяя давление и местоприложение сжимающего усилия, можно влиять на контрастность спектров и степень ахроматизации одного из них. Прошедший пучок падает на экран 8, предварительно пройдя поляроид-анализатор 6. Поворачивая поляроид-анализатор 6 вокруг оси падающего на него светового пучка, демонстрируют зави- Б симость ширины и контрастности полос от коэффициента Я отражения поверхностей прослойки между призмами, 1 з,п. ф-лы, 2 ил.Ф%Изобретение относится к учебным наглядным пособиям по физике и предназнач но для получения и демонстрации и терференционной картины,Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей за счет наблюдения пространственного разделения производных световых пучков и интерферЕнционных явлений в проходящем свете, а т кже засчет демонстрации зависимостиирины и контрастности полос от величиныкээффициента В отражения поверхностей прослойки между призмами,На фиг.1 представлена оптическая схеа учебного интерферометра; на фиг.2 - охема, поясняющая формирование интереренционньгх картин,Учебный интерферометр содержит осветитель 1 и последовательно установленные по ходу светового пучка конденсор 2,бъектив 3, трехгранную прямоугольнуюризму 4, ориентированную таким образом, что световой пучок падает на катетную рань призмы 4, дополнительную трехграную прямоугольную призму 5, установленую гипотенузной гранью на гипотенузной рани первой призмы 4, поляроид-анализатор б, установленный по ходу прошедшего светового пучка с возможностью поворота вокруг оси падающего на него светового пучка, экран 7,.установленный по ходу отра,женных призмами 4 и 5 световых пучков, и ,экран 8, установленный по ходу прошедшего светового пучка после дополнительной призмы 5. Кроме того, интерферометр содержит красный светофильтр 9, установленный между объективом 3 и призмой 4,Интерферометр работает следующим образом.Оправу с закрепленной в ней одиночной призмой 4 ориентируют так,чтобы ось светового пучка составляла с гипотенузной гранью АС угол= ь, где о = агсзп (1/и) - угол полного внутреннего отражения. При этом светлая область полного внутреннего отражения и смежная с ней полутемная область частичного отражения занимают на экране 7 примерно одинаковую площадь, и слабо искривленная граница их раздела делит поле зрения пополам. При поднесении к призме 4 второй призмы 5 и образовании прослойки прошедший через грань АС пучок испытывает последующие отражения, возникают производные пучки, и в полутемной области на экране 7 появляются блики, которые в зависимости от положения второй призмы 5 в большей или меньшей степени покрывают полутемную область, соответственно увеличивая ее освещенность в области перекрывания, Прижатие15 20 призм и образование тонкой плоскопараллельной воздушной прослойки между гипотенузными гранями призм 4 и 5 приводит к полному перекрыванию бликов и в случае подготовленного интерферометра, когда соприкасающиеся грани призм тщательно очищены от пыли, в области перекрыванияформируются яркие и насыщенные красками интерференционные спектры,Отличительная особенность явления состоит в том, что картина представляет собойсовокупность полос равного наклона самыхпервых интерференционных порядков, и высокая степень временной ксгерентности перекрывающихся пучков достигается в немонохроматическом и даже.в белом свете,Вместе с тем, при удовлетворительной степени плоскопараллельности прослойки достигается высокая степень пространственной когерентности перекрывающихся пучков даже при значительных (например, в несколько сантиметров) поперечных размерах освещающего источника. Поэтому,ствующим образом деформировать прослойку и влиять на контрастность спектров, их ширину, а также на степень ахроматизации одного из спектров,С помощью интерферометра возможна демонстрация следующих явлений; невозмущенная в отсутствие второй призмы картина отражения от гипотенузной грани первой закрепленной призмы с образованием на экране наблюдения двух резко разграниченных соседних областей светлой области полного внутреннего отражения (о) и полутемной области частичного отражения ( о): появление производных световых пучков и соответствующих этим пучкам бликов вблизи полутемной области частичного отражения при поднесении второй призмы;частичное перекрывание пучков бликов) в условиях суммирования их освещенностей в отсутствие когерентности перекрывающихся пучков; полное перекрывание и интерференцию этих пучков при создании достаточно тонкой и плоскопараллельной прослойки между призмами, что обеспечивает выполнение условий пространственной и временной когерентности перекрывающихся пучков; влиянив толщины и формы прослойки на ширину полос картины. их контрастность и насыщенность цветами интерференционных спектров, а также возможность ахроматизации одного из спектров посредством плавного изменения местоприложения усилия, прижимающего вторую призму к первой; формирование интерференционной картины в 30 35 40 45 50 55 регулируя давление и изменяя местоприло 25 жение сжимающего усилия, можно соответ1587326 г.Г Составитель М,Мини Техред М. Моргентал Реда кт Корректор В.Гирняк анко аказ 2411 Тираж 488 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 проходящих лучах; влияние на результат интерференции и распределение освещенности в интерференционной картине коэффициента отражения Й поверхности прослойки интерферометра при изменении 5 величины К посредством поворота введенного в проходящии световой пучок поляроида-анализатора,Формула изобретения 10 1, Учебный интерферометр, содержащий осветитель и последовательно установленные по ходу светового пучка конденсор, трехгранную прямоугольную призму, установленную в оправу и ориентированную та ким образом, что световой пучок падает на катетную грань призмы, и экран, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей за счет наблюдения пространственного разделе ния производных световых пучков и интерференционных явлений в проходящем свете, он снабжен дополнительной трехгранной прямоугольной призмой, установленной гипотенузной гранью на гипотенузной грани первой призмы обьективом, установленным между конденсором и первой призмой, и вторым эраном, установленным последополнительной призмы в ходе прошедшего светового пучка.2, Интерферометр по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей за счет демонстрации зависимости ширины и контрастности полос от велиЧины коэффициента В отражения поверхностей прослойки между призмами, он снабжен поляроидом-анализатором, установленным по ходу прошедшего светового пучка после дополнительной призмы с возможностью поворота вокруг оси падающего на него светового пучка.