Hoofdstuk 9 Interferentie

Vergelijkbare documenten
Hoofdstuk 8 Polarisatie

Hoofdstuk 7 Superpositie van Golven

Tentamen Golven en Optica

, met ω de hoekfrequentie en

Inleiding Optica. dr. ir. F.A. van Goor dr. H.J.W.M. Hoekstra Prof dr V. Subramaniam Opleiding Technische Natuurkunde Universiteit Twente

Antwoorden Eindtoets 8NC00 12 april 2017

samenvatting interactie ioniserende straling materie ioniserende straling geladen deeltjes electromagnetische straling

8 Krommen in de ruimte

FACULTEIT TECHNISCHE NATUURKUNDE. Kenmerk: /Gor/Hsa/Rrk. Datum: TENTAMEN

acentrifugaal g ge ω λ

Dit tentamen bestaat uit 5 opgaven, die nagenoeg even zwaar beoordeeld zullen worden.

Hoofdstuk 1 Lineaire en exponentiële verbanden

Uitwerkingen Tentamen Optica

Samenvatting Natuurkunde 1 HAVO Beweging

1. Langere vraag over de theorie

Elektrificering van een (bestaande) fiets, wat globale berekeningen

2.4 Oppervlaktemethode

Examenprogramma natuurkunde havo/vwo

5Toepassingen Productcode Pagina

Technische Universiteit Eindhoven

1 Inleidende begrippen

Vaardigheden - Blok 4

Examen VWO. Wiskunde B1 (nieuwe stijl)

faseverschuiving wisselstroomweerstand frequentieafhankelijk weerstand 0 R onafhankelijk spoel stroom ijlt 90 na ωl toename met frequentie ELI 1 ωc

FACULTEIT TECHNISCHE NATUURKUNDE. Kenmerk: /vGr. Datum: 24 juli 2000 TENTAMEN

Uitwerking- Het knikkerbesraadsel

TENTAMEN. x 2 x 3. x x2. cos( x y) cos ( x) cos( y) + sin( x) sin( y) d dx arcsin( x)

Blok 4 - Vaardigheden

7.9. Inhomogene lineaire stelsels. We keren nu weer terug naar de situatie

Aanvullingen van de Wiskunde

FACULTEIT TECHNISCHE NATUURWETENSCHAPPEN Opleiding Technische Natuurkunde TENTAMEN

Tentamen Optica. 20 februari Zet je naam, studentennummer en studierichting bovenaan elk vel dat je gebruikt. Lees de 6 opgaven eerst eens door.

(B) L_- Tentamen optica en optisch waarnemen

Vraag Antwoord Scores

Hertentamen Optica,11 april 2016 : uitwerkingen

Examen VWO. Wiskunde B1,2 (nieuwe stijl)

Eindexamen wiskunde B 1 vwo 2003-I

Uitwerking Hertentamen Klassieke Mechanica I Dinsdag 30 juli 2002

Examen beeldverwerking 30/1/2013

Slinger. Wisnet-hbo april 2009 Analytische bepaling van uitwijking, snelheid en versnelling van een voorwerp met massa m dat aan een touw hangt.

7.9. Inhomogene lineaire stelsels. We keren nu weer terug naar de situatie

Oefeningenexamen Projectieve Meetkunde: oplossingen

Calculus I, 20/10/2014

Tentamen WISN102 Wiskundige Technieken 2 Do 2 feb :30 11:30

Een regenboog kan worden verklaard door waterdruppels te beschouwen als bolvormig

Uitwerkingen tentamen Optica

Oefeningen Elektriciteit I Deel Ia

C. von Schwartzenberg 1/8. 1b Bij situatie II is er sprake van een evenredig verband. bij p = 12,50 hoort q = W is evenredig met S,

Examen VWO. wiskunde B. tijdvak 2 woensdag 20 juni uur

1 Herhalingsoefeningen december

X Y e. p n+ e. X Y e. Y(stabiel)

Examen VWO. wiskunde B. tijdvak 2 woensdag 20 juni uur

Het tentamen bestaat uit 4 vraagstukken die bij de beoordeling even zwaar meewegen. en van

Zomercursus Wiskunde. Katholieke Universiteit Leuven Groep Wetenschap & Technologie. September 2008

Niet-Lineaire Vibratie Spectroscopiën van Biomoleculaire Systemen.

HKK KLAUWKOPPELING HITEX KOPPELINGEN

Bij het bewerken van plaatmateriaal ontstaat vaak de situatie dat materiaal langs

Correctievoorschrift VWO 2014

-g Wetenschappelijk. e en. _ Examen VWO. ::l ~.- (1)

Eenparig rechtlijnige beweging. Eenparig versnelde rechtlijnige beweging a. x Steilheid van de raaklijn= v(t) Samenvatting Natuurkunde 1 VWO.

elektrotechniek CSPE KB 2011 minitoets bij opdracht 10

Uitwerkingen tentamen optica

Krommen in het platte vlak

Eindexamenprogramma havo natuurkunde

WERKCOLLEGE 1. 1.A Vrije val. 1.B Centrale botsing. Basketbal (toets oktober 2000)

natuurkunde vwo 2017-I

Rekenen banken te veel voor een hypotheek?

1. Gericht geluid en kanaal-arrays 2. Massa-veer systemen

L i mb u r g s e L a n d m a r k s

Hoofdstuk 3 - Exponentiële functies

Analoge Elektronika 1 DE KOMPARATOR

Hoofdstuk 1: Inleiding

Opgave 1 (30 punten) + + = B h Z

Hoofdstuk 7 - Logaritmische functies

Wind en water in de Westerschelde. Behorende bij de Bacheloropdracht HS

TENTAMEN. x 2 x x2 1. cos( x y) cos ( x) cos( y) + sin( x) sin( y) d dx arcsin( x)

Inhoudsopgave. RVS pompenketting 120. RVS (G6) ketting lasttabel 121. RVS kettingwerk componenten 122

Snelheid en richting

Inleiding Optica (146012).

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Uitwerking van het tentamen Inleiding Signalen (2Y490) op 15 augustus 2003

Verbetersleutel examen 6LWI

Les 1 Kwadraat afsplitsen en Verzamelingen

Tentamen Golven & Optica (NS-104B)

. Tijd 75 min, dyslecten 90min. MAX: 44 punten 1. (3,3,3,3,2,2p) Chemische stof

Noordhoff Uitgevers bv

elektriciteit voor 5TSO

Samenvatting Natuurkunde 1,2 HAVO

FYSICA-BIOFYSICA : FORMULARIUM (oktober 2004)

Eindexamen wiskunde B1 vwo I

TENTAMEN. x 2 x 3. x x2. cos( x y) cos ( x) cos( y) + sin( x) sin( y) d dx arcsin( x)

Noordhoff Uitgevers bv

Gebruiksvriendelijke compiler voor het onderwijs

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

Hoofdstuk 3 - Exponentiële functies

ELEKTRICITEIT WISSELSTROOMTHEORIE. Technisch Instituut Sint-Jozef, Wijerstraat 28, B-3740 Bilzen. Cursus : Ian Claesen. Versie:

Uitwerkingen Toets 1 IEEE, Modules 1 en 2

30/06/2005. Theoretische Inleiding bij de Fresnelproef

Gebruik van condensatoren

Faculteit Biomedische Technologie. 28 januari 2016, 18:00-21:00 uur

Het wiskunde B1,2-examen

Transcriptie:

Hoofsuk 9 nerferenie

nerferenie: Oliefilms op waeroppervlak Waergolven komene ui verschillene richingen nerferenie is e som van wee of meer golven. Bij lich: vecorsom van wee of meer elecrische velvecoren: EE +E +. (Veel gemaake fou: Opellen van irraianies)

nerferenie van wee lineair gepolariseere golven: E P E +E

nerferenieverschijnselen konen nie me een eeljesmoel beschreven woren. Di was een aanwijzing a lich een golfkaraker moes hebben. nerferenie alleen waar e nemen als e golven een vase faserelaie me elkaar hebben. ne prakijk komen ergelijke golven van één en ezelfe (pun)bron of laser. Twee sooren inerferomeers: Splisen van he golffron Splisen van e ampliue

Opellen E-vecoren: E E + E rraianie: < E < E E > E + > + < E + E + + E > + < E E cos E > inerferenie erm Fase: k r k r + ε ε

Geen inerferenieverschijnselen als: Polarisaies van e wee golven loorech op elkaar. niiële fase veschil, ε -ε, nie consan in e ij. (nerferenieerm miel ui naar nul, us bij incoheren lich: irraianies opellen!) Lich is nie monochromaisch: geen of geeelelijke inerferenie. Bij golffron splising: Geen ruimelijke coherenie van he golffron. (Gebruik punbron of laser)

Twee monochromaische, coherene, vlakkebunels me: gelijke polarisaie gelijke golflenge iniiëel faseverschil nul gelijke ampliues me : + en : k + ( r r ) maxima: πm minima: π(m+) m, ±, ±, ±3,. cos ( + cos ) 4 cos consrucieve inerferenie esrucieve inerferenie

. nerferenie.g.v. Golffron Splising Twee gaen (spleen) experimen van Young De ubbele spiegel van Fresnel He bi-prisma van Fresnel De spiegel van Lloy

Twee gaen (of wee spleen) inerferomeer (Experimen van Young) s r y m a θ r m k ( r r ) ka sin y Maxima : m ka s πs s y m m m ka a m θ ka an θ m π ka y s

+ m - m+ Hier consrucieve inerferenie a θ m golflenge verschil, us: (r -r aθ), m Voorwaare: afsan moe groo zijn of gebruik een lens. Two Holes Simulaion

Fresnel bi-prisma S S S Punbron S maak een sferische golf He bi-prisma maak wee coherene (viruele) punbronnen S en S + m -

Golf of Deelje? Lich kan een sroom eeljes (foonen) zijn. Aangeoon me bron ie enkele foonen kan prouceren. Movie Bron: foo-luminicenie van een enkele color cenre in een iaman nanokrisal.

Single Phoon Source

HeNe laser f Pol. bunelvergroer CCD camera + m -

. nerferenie.g.v. Ampliue Splising Michelson inerferomeer nerferenie aan unne films

nerferenie van meerere bunels E i Omkeerbaarhei van lich (Ferma, ime-reversal invariance): E i r r, r, E i E i r E i rr E i E i r E i r E i E i E i r E i E i E E i i rr + r + E i E r i r r + r (Sokes, exra fase sprong van 8 o bij inerne reflecie)

Michelson nerferomeer beweegbare spiegel S maglas of lens P bunelspliser

S S S θ cosθ P π minima : cosθ + π π m + exra fasesprong.g.v. inerne reflecie in e bunelspliser van één van beie bunels ( )

nerferenieparoon is een ringenparoon bij uigelijne spiegels. onkere ringen voor: cosθ cosθ cosθ cosθ cosθ 3 4 p ( m ) ( m ) ( m 3) ( m 4) M ( m p) Voor he cenrale pun gel: m Demo Michelson inerferomeer

Nie plan-parallelle unne films Dunne film me wig: Ringen van Newon: emo wig emo Newon Rings

nerferenie van meerere bunels P n f n n P

anθ sinθ θ i i n f cosθ n f cosθ anθ sinθ sinθ cosθ n f i sinθ θ n f n f cosθ anθ faseverschil π : n f cosθ ± π exra fasesprong.g.v. inerne reflecie

maxima minima π : n f cosθ ± π πm π : n f cosθ ± π π m ( + ) Bij een uigesreke bron en een maglas zijn alle hoeken mogelijk paroon van concenrische ringen n ransmissie is he ringenparoon precies egengesel

nerferenie van meerere bunels Bijvoorbeel plan-parallelle plaa me geeelelijk verzilvere oppervlakken E E r E r 4 E r 6... r, r, E E r E r E r 3 E r 5... P n f n n P Faseveranering per rongang: ( θ ) kn f cosθ 4πn f cosθ

Toale vel in P : ( ) ( ) ( ) [ ] ω ω ω ω ω ω i i i i i i i i i i P e r e E e r e r e r e E e r E e r E e r E e E E + + + + + + + + 3 6 4 3 6 4 L L rraianie in P : ( ) ( )( ) ( ) ε ε ε cos 4 * r r ce e r e r ce E ce i i P P P + +

( ) sin 4 ) ( r r T P + ( ) sin 4 ) ( R R T P + sin ) ( ) ( F A T P + Transmissie: Rr rraianiereflecie Airy funcie Finesse coefficien f n θ π θ cos 4 ),, ( Demo Transmissie

Fabry-Pero nerferomeer Fabry-Pero inerferomeer zeer geschik voor he meen van ich bij elkaar gelegen golflenges. Bijvoorbeel: fijnsrucuur van specraallijnen. Transmissie van een Fabry-Pero: T ( ) P T max + F sin

Fabry-Pero ringen op he scherm

F F F T T arcsin : of sin als : ) ( max + Transmissie is e helf als: zoa e halfwaare breee van e ransmissiepiek wor: F 4 Demo Fabry-Pero

Er is maximum ransmissie als: π θ π θ cos 4 ),, ( m n f cos 4 ),, ( π θ π θ m n f 4 π m F Oplossen vermogen: F R m F m π F: finesse (F: finesse coefficien)

Overlap van ores, free specral range. overlap ree op als: ( ) ( ) m m m fsr fsr : of + + n m n m f fsr f : gel : me cos : zoa cos 4 ),, ( θ π θ π θ m n m n f f Maxima:

Door e afsan,, e varieren kan e afsan ussen wee lijnen nauwkeurig gemeen woren. Mee hieroe e waaren voor waarbij overlap opree en bepaal e lijnsplising ui: n f Voorbeel: splising.g.v. een magneisch vel van e groene kwik-lijn 546. nm (Zeeman effec) Zeeman e πm c e B Zeeman ~.7 nm B/esla 546. nm B.5 Tesla

Twee golflenges, overlap bij p :,,3,4,... me ) )( ( cos cos + p p m n m n f p f p θ θ en : : oma n f p m m p p << + p n f p Maxima: Mee p a.f.v. p en vin ui e helling!

Toepassingen van (muli-) lagen films. meium invallen lich film θ i n n subsraa n s

of E H Afleiing unne film formules: Transversale magneische en elecrische vel componenen coninue in en Faseveranering.g.v. propagaie ine film : E H cos kh γ i sin kh M E H i sin k γ cos k h E H h θ i n n ε Voor // :γ n cosθ i µ ε Voor :γ n cosθ i µ h n cosθ n s

Meerere (P) unne films: E H M M LM P E H P+ P+ Karakerisieke marix voor e sapel films: M M M LM P m m m m hierin alleen grooheen ie bij e films horen: n,, θ

Door ook e inerfaces bij he invallen meium en he subsraa e beschouwen: ε Voor // :γ cos s ns θi µ ε Voor // :γ n cosθ i µ Voor ε :γ cos s ns θi µ ε Voor :γ n cosθ i µ Ampliue reflecie en ransmissie van e film: γ m r γ m γ m + γ γ sm + γ γ m γ + γ γ m + m s s m + m γ sm + γ m + γ m s s

Ani-reflecie coaing m.b.v. enkele unne laag: Looreche inval, n <n f <n s (us geen inerne reflecies) filmike: k n f π of : 4 n film n n f R rr * ( ) nns n ( ) n n + n s n s n nn R als s veel gebruik: MgF (n.38) op glas Facor 4 verbeering!.

Verere verbeering me meerere /4 lagen m.b..: Onspiegeling (ani-reflecie) Muli-lagen reflecoren nerferenie filers Noaie: g(hl) n a glas-(hoge inex)-(lage inex)...-luch Hoge inex maerialen: ZrO (n.); TiO (n.4) en ZnS (n.3) Lage inex maerialen: MgF (n.38) en CeF (n.63)

g (HL) a Reflece inensiy.5 3 4 5 6 7 8 l nm Number of layers: n Angle of incience: θ 45 eg nex film low (MgF ): n L.3 i. nex film high (ZnS): n H.3 i. nex air: N nex subsrae (glass): N sub.5 Polarizaion sae (s or p): PolSae p