Ik probeer te begrijpen waarom licht een faseverschuiving ondergaat wanneer het wordt gereflecteerd door een kant van een half verzilverde spiegel, maar niet de andere kant.
Deze Wikipedia-pagina en dit antwoord geven beide de volgende verklaring:
- Volgens de Fresnel-vergelijkingen, een golf:
- Ondergaat een faseverschuiving van π bij reflectie van de grens met een dichter medium.
- Ondergaat geen faseverschuiving bij reflectie vanaf de grens met een minder dicht medium.
- Wanneer licht de verzilverde kant van een half verzilverde spiegel nadert en weerkaatst van de lucht-glasgrens, zal het een faseverschuiving ondergaan (omdat glas optisch dichter is dan lucht).
- Wanneer licht de niet-verzilverde kant van een half verzilverde spiegel nadert, komt het binnen glas en vervolgens weerkaatst op de glas-lucht grens, zal het geen ph ondergaan ase shift (omdat lucht optisch minder dicht is dan glas).
Deze verklaring lijkt echter de zilveren coating volledig te verwaarlozen. Het lijkt me dat er helemaal geen lucht-glasgrens is, maar in plaats daarvan een lucht-zilvergrens en een zilver-glasgrens.
Wat mis ik?
Opmerkingen
- Gerelateerde Brekingsindex van spiegel.
- physics.stackexchange.com/a/330656 is er idealiter een verschuiving van 180 graden bij reflectie vanaf een metalen oppervlak.
- @boyfarrell Waarom is er dan geen faseverschuiving voor licht nadert van de niet-verzilverde kant van de spiegel? Dit is wat ik ' niet begrijp.
- Diagram zou deze vraag helpen om een goed antwoord te krijgen
- Wie zegt dat er geen fase zou zijn verschuiven van de niet-verzilverde kant? Het ' is dat er maar heel weinig licht wordt gereflecteerd op het grensvlak tussen lucht en de niet-verzilverde kant van het glas. Dus als je vanaf de niet-verzilverde kant nadert, ' krijg je een klein deel van het licht dat wordt gereflecteerd door de lucht-glas interface met een faseverschuiving van pi, het meeste licht zou binnenkomen het glas.
Antwoord
Met coherent licht van een laser kan men aannemen dat de weglengten van een Michelson interferometer gelijk zijn (voor het doel van uw vraag) en vanwege de smalle bandbreedte van het laserlicht kan men ook aannemen lage verstrooiing (gelijke weglengtes door het glas).
Met alles dat gelijk wordt verondersteld, is het enige verschil tussen de twee paden die het licht aflegt is:
Er is een faseverandering voor een reflectie wanneer een golf zich voortplant in een lagere brekingsindex indexmedium reflecteert van een medium met een hogere brekingsindex, maar niet in het tegenovergestelde geval.
Merk op dat het licht twee keer door het glas gaat, één keer van lucht naar glas naar spiegel en één keer van spiegel naar glas luchten; de ene richting heeft een stijgende index en de andere niet “t.
Referentie:
” Faseverschuiving tussen de uitgezonden en de gereflecteerde optische velden van een halfreflecterende spiegel zonder verlies is π / 2 “(1980), door Vittorio Degiorgio, in het American Journal of Physics 48, 81 (1980); https://doi.org/10.1119/1.12238
Ervan uitgaande dat een verliesloze stralensplitser de conditie van energiebesparing $ \ left | E_0 \ right | ^ 2 = \ left | E_t \ right | ^ 2 + \ left | E_r \ right | ^ 2 $ geeft $ \ phi ^ {“} _ t – \ phi ^ {” ” } _t = \ phi ^ {“} _ r – \ phi ^ {“} _ r + \ pi $ , dus:
$$ \ phi_R = \ phi_T + \ pi / 2 $$