干涉.要点解析.ppt

例：为了测量金属细丝的直径，把金属丝夹在两块平玻璃之间形成劈尖。如用单色光垂直照射 ，就得到等厚干涉条纹。测出干涉条纹的间距，就可以算出金属丝的直径。某次的测量结果为：单色光的波长? =589.3nm金属丝与劈间顶点间的距离L=28.880mm，30条明纹间得距离为4.295mm,求金属丝的直径D？ 解:相邻两条明纹间的间距 其间空气层的厚度相差为?/2, 于是 其中?为劈间尖的交角，因为α很小，所以 代入数据得 四、牛顿环 显微镜 S L T 牛顿环干涉条纹 中心为暗点的同心圆环（半波损），内疏外密 平板玻璃 平凸透镜 C D 在厚度为h 处的光程差： 中心处(h =0): 对应k =0的暗纹 (1)光程差由厚度 h 决定 ----等厚干涉 (2)条纹是一系列同心圆环 ----牛顿环 (3)干涉圆环半径 平板玻璃 平凸透镜 C D 讨论 明环半径 暗环半径 (4)干涉环间的距离（暗） ----内疏外密 (5)如何测量曲率半径 (6)平凸透镜向上平移时，中心处有圆环吞入；反之则有圆环冒出 环外扩：要打磨中央部分 压 环内缩：要打磨边缘部分 （7）牛顿环在光学冷加工中的应用 压 例 用氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验，测得第个 k 暗环的半径为5.63mm , 第 k+5 暗环的半径为7.96mm，求平凸透镜的曲率半径R. 解 S L 问：当油膜中心最高点与玻璃片的上表面相距 时，干涉条纹如何分布？可见明纹的条数及各明纹处膜厚 ? 中心点的明暗如何 ? 若油膜展开条纹如何变化? 例 在平面玻璃片G上放一油滴，并展开成圆形油膜，在波长 的单色光垂直入射下，从反射光中可观察到油膜所形成的干涉条纹 . 已知玻璃的折射率， , 油膜的折射率 G 解 1）条纹为同心圆 油膜边缘 明纹 明纹 （无半波损） 当油滴展开时，条纹间距变大，条纹数减少. 由于 故可观察到四条明纹 . 无半波损，中间亮 　总结 　　1）干涉条纹为光程差相同的点的轨迹，即厚度相等的点的轨迹 　　2）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长条纹不等间距 3）条纹的动态变化分析（ 变化时） 4 ）半波损失需具体问题具体分析 有半波损，中间暗 无半波损，中间亮 作 业 P159 3-13 P160 3-15、3-17 第六章 偏振 第六章 偏振 第三章 干涉 第三章 干涉 第三章 干涉 第三章 干涉 第三章 干涉 第三章 干涉 第三章 干涉 第三章 干涉 第三章 干涉 第三章 干涉 第六章 偏振 * 常见的分振幅干涉现象 光和膜是本类干涉现象产生的两个必要条件。 一、薄膜干涉概述 §3 薄膜干涉（一）——等厚条纹 A B C 1 2 3 4 1’ 2’ 3’ 4’ 1’’ 2’’ 3’’ 4’’ D A-薄膜表面干涉 B-薄膜上方空间 C-无穷远 D-薄膜下方空间 (一) 用透镜成像法观察薄膜的干涉条纹 B’ B A A’ D’ D C’ 用屏幕接收薄膜的干涉条纹 ——等厚干涉 平行光入射在厚度不同的薄膜上 ——等倾干涉 扩展光以不同倾角入射在厚度相同的薄膜上 (二) 两类薄膜干涉条纹 二 薄膜表面的等厚条纹 光程差计算 条件：正入射或掠入射(接近900） （1）考察反射光或折射光 折射光：无 反射光：有 （2）考察相邻的两束反射光光程差 有 或 无 或 半波损失 （3）对条纹的影响 有无半波损的差别仅仅在于干涉条纹的级数差半级，也就是明暗纹对调，不影响纹的特征如形状、间距、衬比度。 等厚条纹及对应厚度差 等厚干涉条纹 相邻条纹间厚度差 正入射： 特征：（1）薄膜表面； （2）明暗相间； （3）厚度为零处为暗纹 注意：（1）考察的是相邻两光束在 薄膜表面的干涉 （2） 三、劈形薄膜的等厚条纹 （1）明暗相间 （2）平行直线 （3）平行于交棱 （4）交棱处为暗纹 α 正入射时： 相邻条纹的厚度差： 条纹间距： 条纹间距及厚度差 劈 尖 明纹 暗纹 光程差： 劈尖干涉 讨论 1）劈尖 为暗纹. （明纹） （暗纹） 3）