Professor Dr. Gerhard Birkl Atome - Photonen – Quanten Institut für Angewandte Physik Schlossgartenstraße 7
D-64289 Darmstadt Fachbereich 5 - Physik
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Übungen zur Vorlesung
OPTIK I
im Sommersemester 2006
Übungsblatt 7 (Besprechung am 13. 06. 2006)
1. Antireflexbeschichtung
a) Welche Dicke d und welchen Brechungsindex na sollte eine Antireflexschicht auf einem Substrat mit dem Brechungsindex ns haben? Die einfließenden Transmissionskoeffizienten können mit 1 genähert werden.
b) Wie stark kann die Reflektivität verringert werden, wenn eine Schicht MgF (na =1,38) geeigneter Dicke auf Kronglas (ns=1,52) bzw. Flintglas (ns=1,74) aufgebracht wird? Vielfachreflexionen seien dabei vernachlässigbar.
2. Michelson-Interferometer
Ein Michelson-Interferometer besteht aus zwei Spiegeln und einem Strahlteiler T mit der Dicke d = 2 mm und dem Brechungsindex n=1,7. Der Strahlteiler ist um 45° gegen den einlaufenden Strahl geneigt. An ihrer Vorderseite wird das auftreffende Licht der Wellenlänge λ = 532 nm in zwei Teilstrahlen aufgeteilt. Die Abstände lA und lB seien gleich.
a) Berechnen Sie die optischen Weglängen xA = OAO und xb = OBO der beiden
Teilstrahlen. Wie groß ist der Phasen- unterschied?
b) In den Strahlengang zu Spiegel A werde eine Glasplatte G mit derselben Dicke und dem- selben Brechungsindex wie die Platte T parallel zu T gestellt. Wie groß ist jetzt der Phasenunterschied?
3. Dicke eines Haares
Um die Dicke eines Haares zu bestimmen legt man es auf eine Glasplatte und fügt eine zweite Glasplatte darüber, so dass zwischen beiden Platten ein keilförmiger, luftgefüllter Spalt entsteht. Die Berührungslinie der beiden Platten befinde sich in einer Entfernung von 20 cm vom Haar. Werden die Platten von oben mit Licht der
Wellenlänge 750 nm beleuchtet, so entstehen 8 Interferenzmaxima und –minima auf einer Strecke von 1 cm. Wie dick ist das Haar?
