012等厚干涉-课件（PPT-精）.pptVIP

半波损失 等倾干涉 1.薄膜厚度均匀 2.常采用面光源提供入射光 3.干涉条纹在无穷远处（用透镜汇聚） 4.相同倾角i的入射光，经膜的上下表面发射后产生的相干光束具有相等的光程差，位于同一条干涉条纹上。 5.干涉条纹通常为一组明暗相间的同心环，愈往中心，条纹级别愈高。 等 厚 干 涉 总 结 1.薄膜厚度不均匀（不相等） 2.入射光为平行单色光 3.干涉条纹在薄膜表面 4.同一等厚线上形成同一级次的干涉条纹 5.等厚条纹通常为与棱边平行的明暗相间的直条纹。 6.相邻干涉条纹对应的膜厚度差 7.干涉条纹间距相等 小结 3.光程 分波阵面法干涉： 杨氏双缝干涉 菲涅耳双面镜实验 劳埃镜实验 分振幅法干涉： 薄膜干涉－等厚条纹 薄膜干涉－等倾条纹 迈克尔逊干涉仪 例3 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 2. 牛顿环的应用 测透镜球面的半径R： 已知?, 测 m、rk+m、rk，可得R 。 测波长λ： 已知R，测出m 、 rk+m、rk， 可得λ。 检验透镜球表面质量 标准验规 待测透镜 暗纹 ? 若条纹如图， 说明待测透镜 球表面不规则，且半径有误差。 依据公式 劈尖薄膜干涉： 牛顿环： 明暗相间的同心圆环，条纹间距不等， 内疏外密 劈尖干涉 牛顿环 条纹形状 直条纹 同心圆 条纹间距 等间距 向外侧逐渐密集 条纹公式 零级条纹 暗条纹，直线 暗斑 例. 折射率 n=1.50的玻璃表面涂一层 MgF2(n=1.38),为使它在 5500?波长处产生极小反射，这层膜应多厚？ 最薄的膜 k=0 ，此时 解：假定光垂直入射 (n1nn2), 不加?/2 (k=0,1,2,…)暗条纹 2， 增透膜： 此膜对反射光相干相长的条件： 可见光波长范围 400~700nm 波长412.5nm的可见光有增反。 问：若反射光相消干涉的条件中 取 k=1，膜的厚度为多少？此增 透膜在可见光范围内有没有增反？ 如：照相机镜头呈现蓝紫色 —— 消除黄绿色的反射光。 例 2、已知 如图，玻璃的折射率 n2=1.5，氧化膜 折射率 n1=2.21，膜的厚度为 t。用 ? =632.8nm的 激光 垂直照射 ，从 A到 B出现 11条暗纹 ，且 A处 恰为一 暗纹 。求膜的厚度 t。 玻璃 氧化膜 解 ∶ 令 k=10， 代入数据得 ∶ t k=0，为第一条 单色光源 反射镜 反射镜 与 成 角 补偿板 分光板 移动导轨 §13.1.5 迈克耳逊干涉仪 反射镜 反射镜 单色光源 光程差 的像 当 不垂直于 时，可形成劈尖型等厚干涉条纹. 反射镜 反射镜 单色光源 干涉条纹移动数目 迈克尔孙干涉仪的主要特性 两相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜或在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差. 移动距离 移动反射镜 干涉条纹的移动 当 与 之间距离变大时 ，圆形干涉条纹从中心一个个长出, 并向外扩张, 干涉条纹变密; 距离变小时，圆形干涉条纹一个个向中心缩进, 干涉条纹变稀 . 例 .在迈克耳逊干涉仪的两臂中分别引入 10 厘米长的玻璃管 A、B ，其中一个抽成真空，另一个在充以一个大气压空气的过程中观察到107.2 条条纹移动，所用波长为546nm。求空气的折射率？ 解：设空气的折射率为 n 相邻条纹或说条纹移动一条时，对应光程差的变化为一个波长，当观察到107.2 条移过时，光程差的改变量满足： B管中原光程为 充以空气后光程变为 光程改变为 ∶ 迈克耳逊干涉仪的两臂中便于插放待测样品，由条纹的变化测量有关参数。精度高。 1.相干光 相干条件 用普通光源获得相干光方法 2.光的相干性 光的时间相干性，光的空间相干性 光程:L =n r 4.半波损失 透镜不引起附加光程差 * 等厚干涉 Interference in Thin Film 厚度均匀薄膜在无穷远处的等倾条纹。 §13.1.4 薄膜干涉（film interference） ▲ 薄膜干涉是分振幅干涉。 ▲ 常见薄膜干涉： 肥皂泡上的彩色、 雨天地上油膜的彩色、 昆虫翅膀的彩色…。 ▲ 膜为何要薄？ ─ 光的相干长度所限。 膜的薄、厚是相对的， 与光的单色性好坏有关。 ▲普遍地讨论薄膜干涉是个极为复杂的问题。 厚度不均匀薄膜表面的等厚条纹 ?产生半波损失的条件：光从光疏介