Próbuję zrozumieć, dlaczego światło ulega przesunięciu fazowemu, gdy odbija się od jednej strony na wpół posrebrzanego lustra, ale nie po drugiej stronie.
Ta strona Wikipedii i ta odpowiedź oba dają następujące wyjaśnienie:
- Zgodnie z równaniami Fresnela, fala:
- Przechodzi przesunięcie fazowe π podczas odbijania się od granicy gęstszym ośrodkiem.
- Nie ulega przesunięciu fazowemu przy odbiciu od granicy z mniej gęstym medium.
- Gdy światło zbliża się do posrebrzanej strony lustra na wpół posrebrzanego i odbija się od granicy powietrze-szkło, ulegnie przesunięciu fazowemu (ponieważ szkło jest bardziej gęste optycznie niż powietrze).
- Kiedy światło zbliża się do nieosrebrzanej strony lustra na wpół posrebrzanego, wchodzi szkło, a następnie odbija się od granicy szkło-powietrze, nie przejdzie ph przesunięcie (ponieważ powietrze jest mniej gęste optycznie niż szkło).
Jednak to wyjaśnienie wydaje się całkowicie pomijać srebrną powłokę. Wydaje mi się, że w ogóle nie ma granicy powietrze-szkło, ale zamiast tego granica powietrze-srebrny i srebrno-szkło.
Czego mi brakuje?
Komentarze
- Powiązane Współczynnik załamania lustra.
- physics.stackexchange.com/a/330656 występuje, idealnie przesunięcie o 180 stopni przy odbiciu od metalowej powierzchni.
- @boyfarrell W takim razie dlaczego nie ma przesunięcia fazowego dla światło wpadające z nieosrebrzanej strony lustra? Tego nie ' nie rozumiem.
- Diagram pomógłby uzyskać dobrą odpowiedź na to pytanie.
- Kto mówi, że nie będzie fazy przesunięcie z nieosrebrzanej strony? To ' to tylko to, że bardzo mało światła odbije się na granicy między powietrzem a nieosrebrzaną stroną szyby. Zbliżając się więc od strony nieosrebrzanej, ' d otrzymujesz niewielki ułamek światła odbitego od granicy faz szkło-powietrze z przesunięciem fazowym pi, większość światła wpadnie kieliszek.
Odpowiedź
Z spójnym światło lasera można założyć, że długości ścieżek interferometru Michelsona są równe (dla celów twojego pytania) i ze względu na wąskie pasmo światło lasera można również założyć niską dyspersję (równe długości ścieżki przez szkło).
Zakładając, że wszystko jest równe, jedyna różnica między dwiema ścieżkami, po których porusza się światło, jest:
Istnieje zmiana fazy dla odbicia, gdy fala propaguje się w niższym współczynniku załamania medium indeksujące odzwierciedla medium o wyższym współczynniku załamania światła, ale nie w przeciwnym przypadku.
Zwróć uwagę, że światło dwukrotnie przechodzi przez szkło, raz od powietrza do szkła do lustra i raz od lustra do szkła w powietrze; jeden kierunek ma rosnący indeks, a drugi nie „t.
Odniesienie:
” Przesunięcie fazowe między transmitowanym a odbitym optycznym pola półodbicia bezstratnego lustra to π / 2 „(1980), autorstwa Vittorio Degiorgio, w American Journal of Physics 48, 81 (1980); https://doi.org/10.1119/1.12238
Zakładając bezstratny rozdzielacz wiązki warunek zachowania energii $ \ left | E_0 \ right | ^ 2 = \ left | E_t \ right | ^ 2 + \ left | E_r \ right | ^ 2 $ daje $ \ phi ^ {„} _ t – \ phi ^ {” ” } _t = \ phi ^ {„} _ r – \ phi ^ {„} _ r + \ pi $ , więc:
$$ \ phi_R = \ phi_T + \ pi / 2 $$