普通物理学 §12-5 薄膜干涉.ppt

e λ 1.38 2 4 2 n 2 A 0 δ = = = = = + ( ) k 1 2 e λ = + ( ) k 1 2 4 n 2 λ 4 n 2 5500 × 996.4 A 0 [例] 增透膜 ( 镀膜介质要求 n2 n3 ) 在玻璃表面镀上一层 薄膜，使波 MgF 2 长为 = λ A 0 5500 的绿光全部通过。 求：膜的最小厚度 e 。 解：使反射绿光干涉相消 MgF 2 玻璃 1.38 = n 2 1.50 = n 3 取 k = 0 n 1 = 1 = λ 4 ’ 称为1/4 波长光学厚度 * 2-5-3 * = 光程 δ = 折射率 几何路程 + n D D D λ λ 真空 介质 0 1 1 光程 相位差和光程差的关系： 2. 光程差 r1 r2 s1 s2 n1 n2 p 光程差： 注意： λ为真空里的波长 §12-5 薄膜干涉—等倾条纹 在日常生活中，我们常见到在阳光的照射下，肥皂膜、水面上油膜、以及许多昆虫的翅膀上呈现彩色的花纹，这是一种现象呢？ 这是一种光波经薄膜两表面反射后相互叠加所形成的干涉现象，称为薄膜干涉 一、等倾干涉条纹 薄膜干涉可分成等倾干涉和等厚干涉两类。 P L D C 3 4 E 5 A 1 B 2 一种光波经薄膜两表面反射后相互叠加所形成的干涉现象，称为薄膜干涉 r A B C D n λ 2 ( ) 2 1 n 2 δ = 薄膜干涉 C D A B i i 1 2 n 1 2 n e r n 3 = n 1 n 2 n 1 r A B C D n λ 2 ( ) sin i sin r 2 1 n 2 δ = = n 1 n 2 二、薄膜干涉 C D A B i i 1 2 n 1 2 n e r n 3 = n 1 r A B C D n λ 2 ( ) sin i sin r 2 1 n 2 δ = = = n 1 n 2 sin i B D A B 二、薄膜干涉 C D A B i i 1 2 n 1 2 n e r n 3 = n 1 A B C D n λ 2 ( ) sin i sin r 2 1 n 2 cos δ = = = = n 1 n 2 r e A C sin i B D A B 二、薄膜干涉 C D A B r i i 1 2 n 1 2 n e r n 3 = n 1 A B C D n e λ 2 ( ) sin i sin r 2 tg 1 n 2 cos δ = = = = = n 1 n 2 r A B 2 r e A C sin i B D A B 二、薄膜干涉 C D A B r i i 1 2 n 1 2 n e r n 3 = n 1 A B C D n e λ 2 ( ) sin i sin r 2 tg 1 n 2 cos δ = = = = = n 1 n 2 r A B 2 r e A C sin i B D A B 二、薄膜干涉 C D A B r i i 1 2 n 1 2 n e 光程差： r n 3 = n 1 1） 对于透射光： 2） 垂直入射时： 3） 光程差 是入射角i的函数，这意味着对于同一级条纹具有相同的倾角，故这种干涉称为等倾干涉。 讨 论： 明纹 暗纹 倾角i 相同的光线对应同一条干涉条纹。 薄膜 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 面 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 屏 透镜 薄膜 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 屏 透镜 薄膜 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 屏 透镜 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 屏 薄膜 透镜 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 屏 薄膜 透镜 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 等倾干涉 条纹 屏 薄膜 透镜 利用薄膜干涉使反射光减小，这样的薄膜称为增透膜。 2. 增透膜和高反射膜 [例] 增透膜 ( 镀膜介质要求 n2 n3 ) 在玻璃表面镀上一层 薄膜，使波 MgF 2 长为 = A 0 5500 的绿光全部通过。 MgF 2 玻璃 1.38 = n 2 1.50 = n 3 n 1 = 1 λ 求：膜的最小厚度 e 。 [例] 增透膜 ( 镀膜介质要求 n2