Задание 3. Получение и исследование картины интерференции поляризованных лучей

Из каждой точки любого двоякопреломляющего кристалла выходят по два луча (рис. 11): обыкновенный и необыкновенный, поляризованные во взаимно перпендикулярных плоскостях и имеющие некоторую разность хода, пропорциональную разности показателей преломления обоих лучей в кристалле и толщине кристалла. Вследствие некогерентности колебаний эти лучи не могут интерферировать между собой.

Рис. 11

Интерференцию обыкновенного и необыкновенного лучей можно наблюдать при условии, что оба луча получены из предварительно поляризованного света и каким-либо дополнительным способом осуществляется параллельность векторов и . Необходимые для интерференции условия могут быть выполнены, если двоякопреломляющую среду поместить между двумя поляроидами, один из которых создаст падающий на кристалл поляризованный свет, а второй спроектирует оба вектора и на одно направление (рис. 9). В данном опыте в качестве двоякопреломляющей среды берётся слюдяная пластинка, неодинаковая по толщине (это достигается посредством наклеивания друг на друга нескольких слюдяных кружков). При прохождении белого света через эту двоякопреломляющую пластинку для различных длин волн создаются разные условия интерференции, что приводит к окрашиванию отдельных частей пластинки в разные цвета. Тон окраски картинки, полученной на экране, определяется:

а) толщиной пластинки;

б) разностью показателей преломления для обыкновенного луча и необыкновенного луча;

в) соответствующих длин волн этих лучей.

ИС П СП А О Э   Рис. 12

Поворот анализатора на 90° приводит к появлению дополнительной разности фаз, равной p, то есть ослабляются лучи тех длин волн, для которых до поворота анализатора выполнялось условие максимума. Следовательно, поворот анализатора должен привести к изменению окраски отдельных участков пластинки.

Для наблюдения интерференции поляризованных лучей следует поместить на оптической скамье объекты в следующей последовательности (рис. 12):

а) источник света ИС; б) поляризатор П; в) слюдяная пластинка СП; г) анализатор А; д) объектив О; е) экран Э.

На экране получить отчётливую картину разноцветных перекрывающихся кругов. Вращая анализатор, наблюдать изменение окраски кругов. Одну из полученных картин зарисовать (можно сделать фотографию), приложив к отчёту и дать её объяснение.