光学 第1章 光的干涉5.pptVIP

例1.5 盛于玻璃器皿中的一盘水绕中心轴以角速度 旋转，水的折射率为4/3，用波长为632.8nm的单色光垂直照射，即可在反射光中形成等厚干涉条纹。若观察到中央为亮条纹，第20条亮条纹的半径为10.5mm，则水的旋转角速度为多少？ 作业： 1.15；1.16 第1章 光的干涉 Interference of Optics 一． 等倾干涉—镀膜光学元件 利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率或反射率。 镀膜为增透膜 基片 镀膜 空气 反射膜 多层高反射膜 彩色分光膜 冷光膜 干涉滤光片 1． 检查光学元件的表面 二． 劈尖干涉 S M 劈尖角 待测平面 光学平板玻璃 检验透镜球表面质量 思考：如果待测透镜合格，则现象如何? 标准验规 待测透镜 暗纹 ? 待测透镜 暗纹 标准验规 ? 2． 测量长度的微小改变 干涉膨胀仪 测膜厚 3． 测膜厚 空气 4． 测量细丝的直径 由一块平板玻璃和一平凸透镜组成 光程差 三．牛顿环 牛顿环实验装置 牛顿环干涉图样 显微镜 S L M 半透半反镜 T R 明纹 暗纹 r d 光程差 R r d R r d 暗环半径 明环半径 明纹 暗纹 (1)从反射光中观测，中心点是暗点还是亮点？从透射光中观测，中心点是暗点还是亮点？ (2)属于等厚干涉，条纹间距的情况？ 暗环半径 明环半径 讨论 明环半径 相邻明环的间隔为 测量透镜的曲率半径 (4)应用例子：可以用来测量光波波长，用于检测透镜质量，曲率半径等. (3)将牛顿环置于 的液体中，条纹如何变？ 工 件 标 准 件 白光入射时的牛顿环 等倾条纹 牛顿环 解：如图，水面成一曲面，在水面取任一质点P， 写出平衡方程 gdm dFn y 解得： 水面是以y轴为 对称轴的旋转 抛物面 进入旋转抛物面水柱的光束一部分由抛物面反射回去；另一部分 透入水层，遇玻璃平面反射。这两束反射光的光程差为 gdm dFn y 0 gdm dFn y 当 时，干涉相长，即 将抛物面方程代入上式，得： 解得： S L 例2 如图所示为测量油膜折射率的实验装置，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 G 下，从反射光中可观察到油膜所形成的干涉条纹．已知玻璃的折射率为 ，油膜的折射率 ，问：当油膜中心最高点与玻璃 S L 片的上表面相距 时，干涉条纹是如何分布的？可看到几条明纹？明纹所在处的油膜厚度为多少 ? G 解 条纹为同心圆，无半波损失 明纹 油膜边缘 由于 故可观察到四条明纹 . 讨论 油滴展开时，条纹间距变大，条纹数减少 * *