2.1(а) Можно ли, совмещая лучи от двух ламп накаливания, получить интерференционную картину? А совмещая лучи двух лазеров одного типа? (Лазеры одного типа излучают свет с очень близкими, но не одинаковыми частотами). Ответ объясните.

Совмещая лучи от двух ламп накаливания, получить интерференционную картину, нельзя так как данные источники излучения не когерентны. Совмещая лучи двух лазеров одного типа (Лазеры одного типа излучают свет с очень близкими, но не одинаковыми частотами) интерференция также не наблюдается, так как излучения (цуги ) от двух лазеров будут не согласованны.

2.1(,б) На одной оси находятся точечный источник света, круглое отверстие в непрозрачном экране и фотоприемник (экран с отверстием разделяет источник света и фотоприемник). Расстояние L от экрана до фотоприемника можно менять от 0 до бесконечного значения. Качественно нарисуйте зависимость фототока

(фототок пропорционален интенсивности света, падающего на фотоприемник) от L.

2.1(,в) Что такое пластина в четверть длины волны? Каково ее назначение и принцип действия?

Вырезанная параллельно оптической оси одноосная двоякопреломляющая пластинка, создающая сдвиг по фазе между обыкновенным и необыкновенным лучами на . Толщина этой пластинки удовлетворяет условию: показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, - целое число или нуль, - длина световой волны в вакууме.

Определение: Вырезанная для параллельной оси пластинка, для которой , (где m = 0,1,2,…), называется пластинкой в четверть волны. При прохождении через такую пластинку обыкновенный и необыкновенный лучи приобретают разность фаз, равную (разность фаз определяется с точностью до 2 m).

Принцип действия: Надо расположить пластинку так, чтобы угол между плоскостью колебаний Р в падающем луче и осью пластинки О равнялся , тогда амплитуды обоих лучей, вышедших из пластинки, будут одинаковы. Сдвиг по фазе между колебаниями в этих лучах составит . Следовательно, свет, вышедший из пластинки, будет поляризован по кругу. При другом значении угла амплитуды вышедших из пластинки лучей будут неодинаковыми. Поэтому при наложении эти лучи образуют свет, поляризованный по эллипсу, одна из осей которого совпадает по направлению с осью пластинки О. При = 0 или = в пластинке будет

распространяться только один луч (при = 0 – необыкновенный, а при =- обыкновенный), то на выходе из пластинки свет останется плоско поляризованным с плоскостью колебаний, совпадающей с Р.

Если на пути эллиптически поляризованного света (или света, поляризованного по кругу) поставить пластинку в четверть волны, расположив ее оптической осью вдоль одной из полуосей эллипса, то такая пластинка внесет дополнительную разность фаз, равную.

В результате разность фаз двух плоско поляризованных волн, дающих в сумме эллиптически поляризованную волну, будет равна 0 или, так что суперпозиция этих волн даст плоско поляризованную волну. Вывод: Следовательно, надлежащим образом повернутая пластинка в четверть волны превращает эллиптически поляризованный свет в плоско поляризованный.

На этом основывается метод, с помощью которого можно отличить эллиптически поляризованный свет от частично поляризованного или свет, поляризованный по кругу, от естественного. Для этого исследуемый свет надо пропустить через пластинку в четверть волны и помещенный за ней поляризатор.

Если луч является эллиптически поляризованным (или поляризованным по кругу), то, вращая пластинку и поляризатор вокруг направления луча, удается добиться полного затемнения поля зрения. Если же свет является частично поляризованным (или естественным), то ни при каком положении пластинки и поляризатора невозможно получить полного погашения исследуемого луча.

2.1(г) На пластинку в половину длины волны падает плоско поляризованный свет, плоскость поляризации которого составляет угол с оптической осью пластины. Каков будет характер поляризации света за пластиной?

На выходе из пластинки плоско поляризованный свет станет циркулярно-поляризованным. Пластинка в половину длины волны добавит к разности фаз дополнительно .