Ich versuche zu verstehen, warum Licht eine Phasenverschiebung erfährt, wenn es von einer Seite eines halb versilberten Spiegels reflektiert wird. aber nicht die andere Seite.
Diese Wikipedia-Seite und diese Antwort beide geben die folgende Erklärung:
- Gemäß den Fresnel-Gleichungen erfährt eine Welle:
- eine Phasenverschiebung von π, wenn sie mit einem dichteren Medium von der Grenze reflektiert wird.
- Durchläuft keine Phasenverschiebung, wenn die Grenze mit einem weniger dichten Medium reflektiert wird.
Diese Erklärung scheint jedoch die Silberbeschichtung vollständig zu vernachlässigen. Es scheint mir, dass es überhaupt keine Luft-Glas-Grenze gibt, sondern eine Luft-Silber-Grenze und eine Silber-Glas-Grenze.
Was fehlt mir?
Kommentare
- Verwandte Brechungsindex des Spiegels.
- physik.stackexchange.com/a/330656 es gibt idealerweise eine 180-Grad-Verschiebung, wenn von einer Metalloberfläche reflektiert wird.
- @boyfarrell Warum gibt es dann keine Phasenverschiebung für Licht, das sich von der nicht versilberten Seite des Spiegels nähert? Dies ist, was ich ' nicht verstehe.
- Diagramm würde dieser Frage helfen, eine gute Antwort zu erhalten
- Wer sagt, dass es keine Phase geben würde Verschiebung von der nicht versilberten Seite? ' Es ist nur so, dass sehr wenig Licht an der Grenzfläche zwischen Luft und der nicht versilberten Seite des Glases reflektiert wird. Wenn Sie sich also von der nicht versilberten Seite nähern, erhalten Sie ' einen kleinen Teil des Lichts, das von der Luft-Glas-Grenzfläche mit einer Phasenverschiebung von pi reflektiert wird. Der größte Teil des Lichts würde eintreten das Glas.
Antwort
Mit kohärent Licht von einem Laser kann man davon ausgehen, dass die Weglängen eines Michelson-Interferometers (für den Zweck Ihrer Frage) gleich sind und auf die enge Bandbreite von zurückzuführen sind Beim Laserlicht kann man auch geringe Dispersion (gleiche Weglängen durch das Glas) annehmen.
Wenn alles als gleich angenommen wird, ist dies der einzige Unterschied zwischen den beiden Pfaden, die das Licht zurücklegt, ist:
Es gibt eine Phasenänderung für eine Reflexion, wenn sich eine Welle in einer niedrigeren Brechung ausbreitet Indexmedium reflektiert von einem Medium mit höherem Brechungsindex, jedoch nicht im umgekehrten Fall.
Beachten Sie, dass das Licht zweimal durch das Glas wandert, einmal von Luft zu Glas zu Spiegel und einmal von Spiegel zu Glas auf Sendung gehen; Eine Richtung hat einen ansteigenden Index und die andere nicht.
Referenz:
Phasenverschiebung zwischen der übertragenen und der reflektierten Optik Felder eines halbreflektierenden verlustfreien Spiegels sind π / 2 (1980) von Vittorio Degiorgio im American Journal of Physics 48, 81 (1980); https://doi.org/10.1119/1.12238
Unter der Annahme eines verlustfreien Strahlteilers ist die Energieeinsparungsbedingung $ \ left | E_0 \ right | ^ 2 = \ left | E_t \ right | ^ 2 + \ left | E_r \ right | ^ 2 $ gibt $ \ phi ^ {„} _ t – \ phi ^ {“ “ } _t = \ phi ^ {„} _ r – \ phi ^ {„} _ r + \ pi $ , also:
$$ \ phi_R = \ phi_T + \ pi / 2 $$