|
|
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ЛУЧЕЙ ≈
лвлсние, возникающее при сложении когерентных поля-
ризованных световых колебаний (см. Поляризация света). И, п. л. исследовалась в классил. опытах О. Фре-иолн (A. Fresnel) и Д. Ф. Араго (D. F. Arago) (1816). Наиб. контраст интерфсренц. картины наблюдается при сложении когерентных колебаний одного вида поляризации (линейных, круговых, эллиптпч.} с совпадающими азимутами. Интерференция никогда не наблюдается, если волны поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях. При сложении двух линейно поляризованных взаимно перпендикулярных колебаний в об-∙щем случае возникает эллиптически поляризованное колебание, интенсивность к-рого равна сумме интенсив-ностсй исходных колебаний.
И. п. л. можно наблюдать, напр., при прохождении линейно поляризованного света через анизотропные среды. Проходя через такую среду, поляризованное колебание разделяется на два когерентных элементарных ортогональных колебания, распространяющихся с разл, скоростью. Далее одно из этих колебаний преобразуют в ортогональное (чтобы получить совпадающие азимуты) или выделяют из обоих колебаний составляющие одного вида поляризации с совпадающими азимутами.
Схема наблюдения И. п. л. в параллельных лучах дана на рис. 1, а, Пучок параллельных лучей выходит из поляризатора A7i линейно поляризованным в направлении АГ1Л71 (рис. 1, б). В пластинке К, вырезанной из двоякопреломляющего одноосного кристалла параллельно его оптич. оси ОО и расположенной перпендикулярно падающим лучам, происходит разделение колебания Л^Л*! на составляющие Ае, параллельную оптич. осд (необыкновенную), и Л0, перпендикулярную оптпч. оси (обыкновенную). Для повышения контраста интер-
необыкновенный лучи приобретают разность хода Д = (2л£/Х cosij;}(/ifl≈ле), гдо 1|з ≈ угол между направлением распространения лучей и нормалью к поверхности кристалла. Наблюдаемая в этом случае интерференц. картина дана на рис. 1, а к ст. К отоскопические фигуры. Точки, соответствующие одинаковым разностям фаз Д, W, I, к L
Рис. 2. Схема для наблюдения интерференции поляризованных лучей в сходящихся лучах: JV, ≈ поляризатор; N2 ≈ анализатор, К ≈ пластинка толщиной /, вырезанная из одноосного
двупреломлнющего кристалла; LI,
≈ линзы.
ференц. картины угол между
и Ап устанавливают
равным 45", благодаря чему амплитуды колебаний Ае н А0 равны.
Показатели преломления пе и п$ для этих двух лучей различны, а следовательно, различны и скорости их
о м
Рис. 1. Наблюдение интерференции полярпзопанных , лучей в параллельных лучах: « ≈ схема; б ≈ опреде- ~£^ леиис амплитуд колебаний, соответствующих схеме а.
О
Ш
Л
s-
распространения в К-, вследствие чего на выходе пластины К между ними возникает разность фаз б≈ = (2я//А,)(га└≈ле), где I ≈ толщина пластинки, Я ≈ длина волны падающего света. Анализатор АГ2 из каждого луча Ае и А$ пропускает только составляющие с колебаниями, параллельными его направлению пропускания АГ2АГ2. Если гл. сечения поляризатора и анализатора скрещены (Afi_|_jV2), то амплитуды слагающих Аг и Л 2 равны, а разность фаз между ними Д-≈6+л. Т. к. ;;ти составляющие когерентны и линейно поляризованы в одном направлении, то они интерферируют. Б зависимости от величины Д на к.-л. участке пластинки наблюдатель видит этот участок темным [6 ≈ (2А-|-+ 1}лХ, k ≈ целое число] или светлым (б ≈ 2knK) в моно-хроматич. свете и различно окрашенным в белом свете (т. н. хроматич. поляризация). Если пластинка неоднородна но толщине или по показателю преломления, то места е╦ с одинаковыми этими параметрами будут соответственно одинаково томными или одинаково светлыми (или одинаково окрашенными в белом свете). Кривые одинаковой цветности паз. изохромами.
Пример схемы наблюдения И. п. л. в сходящихся лу-яах показан на рис. 2. Сходящийся плоскополяризованный пучок лучен из линзы /^ падает на пластинку, вырезанную из одноосного кристалла перпендикулярно его оптич. оси. При этом лучи разного наклона проходят разные пути в пластинке, а обыкновенный и
расположены но концситрич. окружности (т╦мным или светлым в зависимости от Д). Лучи, входящие в К с колебаниями, параллельными гл. плоскости или перпендикулярными ей, не разделяются на два слагающих и при NZ^NI нэ будут пропущены анализатором Nz. В этих плоскостях получится т╦мный крест. Если A^I-Vj, крест будет светлым.
И. и. л. применяется в кристаллооптике, минералогии и петрографии для диагностики минералов и горных пород, для определения ориентации кристаллов и изучения их дефектов. На использовании И. п. л. основан ряд различных по устройству и назначению поляризационных приборов: поляриметры для исследования механич. напряжений в деталях машин и сооружений (ноляризаииопно-оптический метод исследования напряжений); интерференциошю-поляризац. фильтры с шириной полосы в сотые доли им, используемые для гелиофиз. исследований и в практике физ, укшеримсп-та; компенсаторы, фазовые модуляторы.
Лит. см. при ст. Интерференция спета. Кристаллооптика. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ РАДИОВОЛН ≈ явление, возникающее при сложении полей J3f(r, t), i ≈1, 2. . . неск. радиоволн и состоящее в том, что распределение результирующей интенсивности радиоизлучения в пространстве и во времени зависит не только от амплитуд А; этих волн, но и от соотношения между их фазами Ф(-, частотами и/ и поляризациями. При этом, как правило, речь ид╦т об интенсивности /(г, t}, усредн╦нной
за время t^-щ1. Напр., для двух радиоволн /(г, t) пропорциональна
2 А2 п * А
∙«1 + AZ -'r2AlAz cos [{it»! ≈ со2) t ≈ (ф!≈ ф2)]соз!|;,
∙ф ≈ угол между векторами ╧г и J£2. Отсюда следует, что волны, имеющие ортогональные поляризации, не интерферируют.
С И. р. связаны особенности распределения интенсивности при когерентном излучении радиоволн с помощью разнес╦нных в пространстве антенн или радиоволн разной частоты. И. р. одинаковой частоты, излуч╦нных одним источником, возникает при наличии неск. путей (каналов) распространения радиоволн, напр, в волноводах искусств, и сстеств, происхождения (см. Полноводное распространение радиоволн} при дифракции радиоволн на разл. объектах, на регулярных и хао-тич. иеоднородпостях среды. Для радиоволи одинаковой частоты в случае, когда их амплитуды, фазы и поляризации постоянны во времсЕШ, /(/-, t} = /(r). Временные вариации этих величин вызывают соответств. вариации иитерфсренц. картины. Напр., нестациоларность среды при многомодоном распространении радиоволи может привести к появлению сложной изменяющейся И. р., следствием к-рои являются иптерференц. замирания. Движущиеся хаотич. неоднородности среды вызывают флуктуации интенсивности, наз. мерцаниями радиоволн. При И. р. с хаотич. (за врсми т) вариациями _2У/ интенсивность У (г, г), усредн╦нная за время />т, будет
пропорциональна А±. Неоднородности среды, вызывая флуктуации Л/, ф/, %, нарушают регулярную картину
ш
а
щ
е
165
