Estoy tratando de entender por qué la luz sufre un cambio de fase cuando se refleja en un lado de un espejo medio plateado, pero no del otro lado.

Esta página de Wikipedia y esta respuesta ambos dan la siguiente explicación:

  • De acuerdo con las ecuaciones de Fresnel, una onda:
    • Sufre un cambio de fase de π cuando se refleja en el límite con un medio más denso.
    • No sufre ningún cambio de fase cuando se refleja en el límite con un medio menos denso.
  • Cuando la luz se acerca al lado plateado de un espejo medio plateado y se refleja en el límite de aire a vidrio, sufrirá un cambio de fase (porque el vidrio es más denso ópticamente que el aire).
  • Cuando la luz se acerca al lado no plateado de un espejo semiplateado, entra el vidrio y luego se refleja en el límite entre el vidrio y el aire, no sufrirá un pH un cambio (porque el aire es menos denso ópticamente que el vidrio).

Sin embargo, esta explicación parece descuidar por completo la capa plateada. Me parece que no hay ningún límite de aire-vidrio, sino un límite de aire-plata y un límite de vidrio plateado.

¿Qué me estoy perdiendo?

Comentarios

  • relacionado con el índice de refracción del espejo.
  • physics.stackexchange.com/a/330656 hay, idealmente, un cambio de 180 grados cuando se refleja en una superficie metálica.
  • @boyfarrell Entonces, ¿por qué no hay cambio de fase para luz que se acerca desde el lado no plateado del espejo? Esto es lo que ' no entiendo.
  • El diagrama ayudaría a que esta pregunta obtenga una buena respuesta
  • ¿Quién dice que no habría fase? ¿Cambiar del lado no plateado? Es ' solo que muy poca luz se reflejará en la interfaz entre el aire y el lado no plateado del vidrio. Entonces, al acercarse desde el lado no plateado, ' obtendría una pequeña fracción de la luz reflejada desde la interfaz aire-vidrio con un cambio de fase de pi, la mayor parte de la luz entraría el vaso.

Responder

Con coherente luz de un láser se puede suponer que las longitudes de trayectoria de un interferómetro de Michelson son iguales (para el propósito de su pregunta) y debido al estrecho ancho de banda de la luz láser también se puede asumir baja dispersión (igual longitud de trayectoria a través del vidrio).

Con todo asumido que es igual, la única diferencia entre los dos caminos que viaja la luz es:

Hay un cambio de fase para una reflexión cuando una onda se propaga en una refracción más baja El medio de índice se refleja en un medio de índice de refracción más alto, pero no en el caso contrario.

Formación de franjas de interferómetro de Michelson

Observe que la luz viaja a través del vidrio dos veces, una del aire al vidrio al espejo y una vez del espejo al vidrio. al aire; una dirección tiene un índice creciente y la otra no.

Referencia:

« Desplazamiento de fase entre la óptica transmitida y reflejada campos de un espejo sin pérdidas semirreflectante es π / 2 «(1980), de Vittorio Degiorgio, en el American Journal of Physics 48, 81 (1980); https://doi.org/10.1119/1.12238

Suponiendo un divisor de haz sin pérdidas, la condición de conservación de energía $ \ left | E_0 \ right | ^ 2 = \ left | E_t \ right | ^ 2 + \ left | E_r \ right | ^ 2 $ da $ \ phi ^ {«} _ t – \ phi ^ {» » } _t = \ phi ^ {«} _ r – \ phi ^ {«} _ r + \ pi $ , así:

$$ \ phi_R = \ phi_T + \ pi / 2 $$

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