1. Явление интерференции обусловлено волновой природой света; его количественные закономерности зависят от длины волны l. Поэтому явление применяется для подтверждения волновой природы света и для измерения длин волн и распределения энергии по длинам волн (интерференционная спектроскопия). Пример: опыт Юнга, кольца Ньютона и др.
2. Явление интерференции применяется также для улучшения качества оптических приборов (просветление оптики) и получения высокоотражающих покрытий. Прохождение света через каждую преломляющую поверхность линзы, например через границу стекло-воздух, сопровождается отражением »4% падающего потока (при n=1.5). Т.к. современные объективы содержат большое число линз (фотоаппараты, бинокли, перископы и т.д.), число отражений в них велико и велики потери светового потока. Светосила прибора уменьшается. Кроме того, отражение от поверхностей линз приводит к появлению бликов, что демаскирует (в военной технике) положение приборов. Для устранения указанных недостатков осуществляют просветление оптики, т.е. на поверхности линз наносят тонкие пленки с показателем преломления n меньшим, чем материала линзы. Используется возможность ослабления отраженного света вследствие интерференции в тонких пленках. Толщину пленки d и показатель преломления n подбирают так, чтобы амплитуды интерферирующих лучей были равны, а оптическая разность хода . Тогда отраженные лучи будут гасить друг друга. Амплитуды равны при . Условие min отражения nd=l0/4. Т.к. добиться одновременного гашения для всех длин волн невозможно, то это делается для наиболее восприимчивой глазом l0=0.55мкм. Поэтому в отраженном свете просветленные линзы и призмы кажутся окрашенными в фиолетовый цвет, т.к. отражают частично только красный и сине-фиолетовый свет.
3. Высокоотражательная система может быть осуществлена из многослойной системы чередующихся пленок с разными показателями преломления (но одинаковой оптической толщиной, равной l/4), нанесенных на отражательную поверхность. Например, между слоями сульфида цинка ZnS с большим показателем преломления n1=2.3 находится пленка креолита Na3AlF6 с n2=1.32 или фторида лития LiF с n2=1.3. Возникает большое число отраженных когерентных лучей и происходит многолучевая интерференция. При оптической толщине пленок l/4 (есть еще потеря l/2), отраженные лучи усиливаются. Характерная особенность такой высоко отражательной системы в том, что она действует в очень узкой спектральной области, причем, чем больше R, тем уже эта область. Из 7 пленок для l=0.5мкм Þ R=96%, 11-13 слоев – 99%. Подобные отражатели применяются в лазерной технике, а также используются для создания интерференционных узкополосных светофильтров. Явление интерференции применяется также в очень точных измерительных приборах, называемых интерферометрами. Все интерферометры основаны на одном и том же принципе и различаются лишь конструкционно.
4. Интерферометры (например Майкельсона) можно использовать для точного (до 10-7м) измерения длин (длины тел, световой волны, изменения длин тел при изменении температуры (интерференционный дилатометр) и т.д.).
5. Микроинтерферометр академика Линника (комбинация интерферометра и микроскопа) служит для контроля чистоты обработки поверхности.
6. Интерферометры – очень чувствительные оптические приборы, позволяющие определить незначительные изменения (до 1/1000000) показателя преломления прозрачных тел (газов, жидких и твердых тел) в зависимости от давления, температуры, примесей и т.д. Такие интерферометры называются рефрактометрами (интерферометр Жамена, Рэлея).
Применение интерферометров очень многообразно. Кроме перечисленных они применяются для изучения качества изготовления оптических деталей, измерения углов, исследования быстропротекающих процессов, происходящих в воздухе, обтекающем летательные аппараты и т.д. На интерферометре Майкельсон впервые провел сравнение эталона метра с длиной стандартной световой волны. С помощью интерферометров исследовалось также распространение света в движущихся телах, что привело к фундаментальным изменениям представлений о пространстве и времени.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему