Здесь рассматриваются другие способы получения когерентных источников света. Все они основаны на оптическом разделении светового луча на два или более.
Kольца Ньютона
Между стеклянной пластиной и положенной на нее плоско-выпуклой линзой большого радиуса кривизны R существует прослойка толщиной b << R. Интерференция возникает между лучами, отраженными от верхней и нижней границ прослойки.
Если свет падает нормально, то интерференционная картина — в виде колец, если под углом, то в виде эллипсов. Рассмотрим первый случай.
Пусть прослойка заполнена воздухом. Тогда оптическая разность хода лучей приблизительно равна 2b. Из геометрических построений (рис. 1) и с учетом того что b << R (b2→0) получаем:
R2 = (R-b)2 + r2 = R2 - 2Rb + b2 + r2 ≈ R2 - 2Rb + r2; r2 = 2Rb;
b = r2/2R
Учитывая изменение фазы волны, получим разность хода:
Δ = 2b + λ/2 = r2/R + λ/2
Для интерфереционных максимумов Δ = mλ, тогда mλ = r2/R + λ/2. Радиус светлых колец:
r = sqrt((2m-1)λR/2) , m = 1, 2, 3
Для интерфереционных минимумов Δ = (2m+1)λ/2, тогда mλ = (2m+1)λ/2. Радиус темных колец:
r = sqrt(mRλ) , m = 1, 2, 3
При m = 0 — r = 0, в центре темное пятно.
Зеркало Ллойда
Узкая щель S излучает монохроматическую волну. Одна часть этой волны падает непосредственно на экран, а другая попадает на экран после отражения от зеркала. На экране наблюдается картина интерференции двух когерентных волн, испущенных источником S и мнимым источником S’.
Бизеркала Френеля
Свет от источника S падает расходящимся пучком на два плоских зеркала, расположенных относительно друг друга под углом, лишь немного отличающимся от 180°. Световые пучки, отразившиеся от обоих зеркал, можно считать выходящими из мнимых источников B1 и B2, являющихся мнимыми изображениями S в зеркалах. Мнимые источники B1 и B2 взаимно когерентны, и исходящие из них световые пучки, встречаясь друг с другом, интерферируют в области взаимного перекрывания. Интерференционная картина наблюдается на экране, защищенном от прямого попадания света от S.
Бипризма Френеля
Источник S монохроматического света помещают напротив центра бипризмы. Бипризма Френеля состоит из двух призм с небольшими преломляющими углами φ, склеенных по малым основаниям. Параллельно основаниям призм на оси симметрии системы располагается узкая светящаяся щель. После преломления в каждой из призм лучи отклоняются от своего первоначального пути на угол θ = (n-1)φ, где n — показатель преломления стекла, из которого изготовлены призмы. Свет от источника S преломляется в обеих призмах, в результате чего за бипризмой распространяются световые лучи, как бы исходящие из мнимых источников S1 и S2, являющихся когерентными. Таким образом, на поверхности экрана происходит наложение когерентных пучков и наблюдается интерференция.
Билинза Бийе
Тонкая сферическая линза разрезается по диаметру, и ее половинки разводятся на небольшое расстояние. Образовавшийся промежуток между половинками линзы закрывается непрозрачным экраном. Источник света S помещается на оси симметрии системы на двойном фокусном расстоянии от линзы. В результате получают два действительных изображения S1 и S2 точечного источника S. Источники S1 и S2 являются источниками сферических когерентных волн. В области их перекрытия наблюдается интерференционная картина. Из тонкой линзы вырезается по диаметру узкая полоска, а оставшиеся части склеиваются по срезу. Источник света помещается в фокусе линзы. В результате преломления лучей в половинках линзы получаем два пучка с плоскими фронтами, распространяющимися под малым углом друг к другу. В области перекрытия пучков наблюдается интерференционная картина.
