第12章--光的干涉.ppt

第12章光学12.1相干光、光的电磁特性三、相位突变和附加光程12.4薄膜干涉总结如图波长为680nm的平行光垂直照射在L=0.12m长的两块玻片上，两玻片的一头相互接触，另一头被直径d=0.048mm的细钢丝隔开。求（1）相邻的两条明纹的高度差；（2）相邻的两条明纹的间距。SLM观察屏薄膜等倾干涉条纹的实验装置n0n2nc在镜头或者介质表面镀一层薄膜，如图，若：上下表面反射光的光程差为：二、增透膜和高反射膜12n0n2nc光程差为：反射增强：反射相消：增透膜增反膜12例题在玻璃表面镀上一层MgF2薄膜，使波长为λ=5500?的绿光全部通过。求：膜的最小厚度。解：使反射绿光干涉相消由反射光干涉相消条件取k=0MgF2玻璃n2=1.38n1=1.50n0=1δ=2n2e=(2k+1)λ/2=996(?)n0=112n1n2高反射膜(HLHLH…)反射镜表面交替镀上光学厚度均为?/4的高折射率ZnS膜和低折射率的MgF2膜，形成多层高反射膜。三、劈尖夹角很小的两个平面所构成的薄膜叫劈尖。1、2两束反射光相干叠加，就可行成明暗条纹。h?nn?n?(设nn?)反射光2反射光1单色平行光?反射光1?单色平行光垂直入射hn?n?n·A反射光2(设nn?)所以反射光1、2的明纹：暗纹：光程差为：反射光2有半波半波损失?L?hhkhk+1明纹暗纹n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，如图所示，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？LD?l?hhkhk+1明纹暗纹n分析：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?很小，所以解: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?很小，所以代入数据得等厚干涉条纹劈尖不规则表面白光入射单色光入射肥皂膜的等厚干涉条纹测细小直径、厚度、微小变化Δh待测块规λ标准块规平晶测表面不平度等厚条纹待测工件平晶检验透镜球表面质量标准验规待测透镜暗纹?例题利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以检测工件表面存在的极小的加工纹路，在经过精密加工的工件表面上放一光学平面玻璃，使其间形成空气劈形膜，用单色光照射玻璃表面，并在显微镜下观察到干涉条纹，ab?hba?hek-1ek如图所示，试根据干涉条纹的弯曲方向，判断工件表面是凹的还是凸的；并证明凹凸深度可用下式求得：解:如果工件表面是精确的平面,等厚干涉条纹应该是等距离的平行直条纹，现在观察到的干涉条纹弯向空气膜的左端。因此，可判断工件表面是下凹的，如图所示。由图中相似直角三角形可:所以:ab?hba?hek-1ek.S分束镜M显微镜o牛顿环装置简图平凸透镜平晶牛顿环：一束单色平行光垂直照射到此装置上时，所呈现的等厚条纹是一组以接触点O为中心的同心圆环。(1)牛顿环实验装置及光路三.牛顿环(2)反射光光程差的计算eA12牛顿环干涉是一系列明暗相间的、内疏外密的同心圆环。(3)牛顿环干涉条纹的特征牛顿环照片eA12思考：牛顿环试验中，入射光波长为600nm，若透镜和玻璃的折射率为1.5，且浸润在折射率为2.0的油中，问中心为亮斑还是暗斑？假如透镜缓慢往上移动300nm，干涉条纹会怎么变化？12.5迈克尔逊干涉仪（Michelsoninterferometer）一.仪器结构、光路二.工作原理光束2′和1′发生干涉M?122?11?半透半反膜补偿板反射镜反射镜光源观测装置薄膜补偿板可补偿两臂的附加光程差。SM2M1G1G2E迈克尓逊在工作迈克尔逊（A.A.