第17章 光的干涉4.ppt

教学内容： 教学重点： 教学难点： 迈克耳逊干涉仪 本堂课小结 * Li 第一节 迈克耳逊干涉仪光路原理图 一、迈克尔孙干涉仪设计原理 17-5 迈克尔迅 干涉仪 续上 M2’ 迈克尔孙干涉仪条纹 M? 2 M? 2 M?2 M?2 M?2 M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 等 厚 干 涉 条 纹 M?2 M1 M?2 M?2 M?2 M?2 M1 M1 M1 M1 与 重 合 等 倾 干 涉 条 纹 等倾吐级 二、迈干的应用 等倾吞级 等厚移级 在迈克尔孙干涉仪的一臂上,沿臂长方向放一长l=0.10m玻璃管,其中充有一个大气压的空气.用波长585nm的光产生干涉,在玻璃管内空气逐渐抽成真空的过程中,测得△N=100条暗条纹移动.求空气的折射率n. 解： 管内空气抽出前后光程差为 条纹移动一条光程差变动一个波长 空气折射率为 2，迈克尔孙干涉仪的应用 作业：P33-34 1，等厚干涉的光程差 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 由不规则形状的干涉条纹计算膜的厚度 薄膜的等厚干涉 等厚干涉条纹的明暗条件 迈克尔孙干涉仪 第一节 非平行膜等厚干涉 垂直入射 平面劈尖 劈尖光程差 相邻条纹间距 空气劈尖 条纹间距 测波长：已知θ、n，测 L 可得? 测折射率：已知θ、 ? ，测 L可得 n 测细小直径、 依据公式 厚度 平面检验 干涉膨胀仪 温度改变，空气层的厚度改变，将有条纹的移动.因此，测出条纹移动的数目，就可测出劈形膜下表面的升高量(即样品尺寸的改变量)，由此可算出样品的热膨胀系数. 上玻璃板绕劈尖转动，条纹如何变化？ ？ 角变大，条纹变密,零级暗纹不动 上玻璃板向上平动.干涉条纹如何变？ 条纹向劈尖方向平移 条纹间隔不变 薄膜厚度每增大半个波长，条纹向劈 尖方向平移一条(一个条纹间隔). k-1 k k+1 ？ 把金属细丝夹在两块平玻璃之间,形成空气劈尖.金属丝和棱边间距离为D=28.88mm.用波长589.3nm的钠黄光垂直照射，测得30条明条纹之间的总距离为4.295mm，求金属丝的直径d. 解： 由图示的几何关系可得 相邻两明条纹间距为 因为θ很小 于是有 3.0mm 2.1mm Li Li SiO2 Si 920 (nm) Li 试根据干涉条纹弯曲形状判断工件表面是凹还是凸，并用图中所标尺寸计算纹路尺寸。 工件 工件 解: A B C D E F G I ∵ AB=CD ∴ EB=CF=H AF=a，CI=b ∵△AFC∽△CIG ∴ 牛顿环干涉图样 显微镜 S L M半透半反镜 (1) 光程差 (2) 条纹位置 明纹： 暗纹： K=1,2,…. K=0,1,2….. n R 明环: 暗环： （3）条纹半径 (4)条纹间隔 条纹级数 k 越高，条纹间隔越小 分别测量第k+m级和第k级暗环半径 则有 平晶 和 应用: (1)测球面半径 在牛顿环实验中 589 nm 4.00 mm 6.00 mm 暗环 6.79 m Li Li *