№ 3–9. Определение длины световой волны при помощи бипризмы Френеля

Приборы и принадлежности: оптическая скамья с ползунками, диафрагма со щелью, бипризма, собирательная линза, осветитель, набор светофильтров.

Цель работы: определение длины световой волны при помощи бипризмы Френеля.

1. Краткая теория

Целью данной работы является исследование наиболее важного явления, характерного для волновых процессов - явления интерференции света.

Согласно электромагнитной теории Максвелла свет представляет собой электромагнитные волны, распространяющиеся в вакууме со скоростью c = 3 • 10⁸ м/с.

Уравнение плоской монохроматической электромагнитной волны записывается в виде:

Здесь: – вектор напряженности электрического световой волны; ω – круговая частота волны; – волновой вектор; – амплитуда; φ – начальная фаза колебания волны. Чтобы полностью описать электромагнитную волну, мы также должны записать уравнение для вектора – вектора напряженности магнитного поля, аналогичное уравнению (9-а).

Однако ограничимся только выводами относительно электрической составляющей световой волны. Далее мы будем использовать уравнение (9-а) только для модуля вектора .

Видимый свет – это электромагнитные волны, вызывающие световые ощущения в человеческом глазе, длины волн которых лежат в диапазоне 0,4 – 0,7 мкм. Так, электромагнитные волны, длина которых λ = 0,4 мкм, воспринимаются глазом как фиолетовый цвет, λ = 0,5 мкм как зеленый, λ = 0,65 мкм как красный и т.д.

Измерить длину световой волны можно различными методами. В основе некоторых методов лежит использование явления интерференции света.

Интерференцией света называется тот случай наложения световых волн, при котором происходит взаимное усиление или взаимное ослабление амплитуд этих волн. Рассмотрим сложение 2-х синусоидальных волн, в которых колебания происходят в одинаковом направлении, испускаемых двумя источниками S₁ и S₂ в однородной среде (рис. 25).