06光的干涉.pptVIP

1 1 光的干涉（北邮） 1  二、其他分波阵面干涉 利用薄膜干涉使某一特定波长的反射光减到最小。 解： 1 2 垂直入射光在两个界面上均有“半波损失”，抵消。 例：在玻璃（ =1.52）透镜上镀上n=1.38 的MgF2的胶膜，厚度e至少为多大时透光性最好？ 1、增透膜： 利用薄膜干涉使某一特定波长的反射光增强。 1 2 例：在基底Si(n3=4)上镀膜层SiO2(n2=1.5),用白光照射，若只要求反射黄光，试计算镀膜最小厚度。 解： 垂直入射光在两个界面上均有“半波损失”，抵消。 2、增反膜 采用两种不同材料交替镀膜，控制其厚度使之符合反射加强的条件，则增反效果更好。 例：单色平行光垂直照射在薄膜上，经上、下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜厚度为e，且n1n2n3, l1为入射光在n1中的波长，则两束反射光的光程差为： √ 3、多层膜* 1 2 4.硅片(n=4)上的二氧化硅(n=1.5)薄膜对由空气中垂直入射的570nm的黄光反射增强,则该薄膜的厚度至少应是多少? 解: 4 n=1.5 1 例题： 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？ 已知：用波长 ，照相机镜头n3=1.5，其 上涂一层 n2=1.38的氟化镁增透膜，光线垂直入射。 解：反射光相互干涉无半波损失 可见光波长范围 400~760nm 波长412.5nm的可见光有增反。 例题: 在折射率为n3=1.52的照相机镜头表面镀一层折射率为n2=1.38的增透膜,若此膜仅适用于波长?=550nm的光,则此膜的最小厚度为多少? 1 1.38 n2 n1 e 1.52 透射光 n3 镜头 膜 ? 解： 从透射光来看 例题：一束波长为 的单色光由空气垂直入射到 折射率为 n透明薄膜上 ，要使反射光干涉加强，则薄膜最小厚度是： 提示： 1 2 肥皂液膜的干涉现象： 透明 出现彩条 彩条下移 如何解释？ 12－5 劈尖 牛顿环 n 棱边 n=1 1、劈尖 实心劈尖 空心劈尖 棱角 楔角 一、劈尖干涉－等厚干涉 头发 就是空气劈尖 2、干涉条件 1 2 · A e n ? ek+1 k+1 ek k k=1,2,… k=0,1,2,… 棱边： 劈尖厚度e相同处对应同一级 干涉条纹，叫等厚干涉。 1、相邻明纹（或暗纹） 对应的厚度差 2、相邻明纹（或暗纹） 的间距 ? q 减小， 增大。 ? l ?e ek ek+1 k k+1 ek+1- ek l k k+1 明纹数 暗纹数 明纹数取 暗纹数取 ? D 3、劈尖上明纹或暗纹数 （1）若n1nn2，棱边条纹为—纹。若 n1nn2，则棱边条纹为—纹。 （2）空气劈尖浸入水中，条纹间距变吗？ （3）若对劈尖施力，条纹间距有何变化？ （4）上玻片向上平移，条纹间距有何变化？ n1 n n2 窄 亮 亮 疏 不变 F 4、劈尖讨论题： （5）头发向内推进，条纹间距有何变化？条纹总数 如何变？ （6）上玻片左右平移，条纹间距有何变化？ （7）若空气劈尖的上玻片为圆弧形，如图，以A为垂直轴构成旋转体，条纹有何？ 窄 不变 不变 不均匀 B端密 5. 两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行 光垂直照射，若上面平玻璃缓慢向上平移，则干涉条纹： （A）向棱边方向平移，条纹间隔变小； （B）向棱边方向平移，条纹间隔变大； （C）向棱边方向平移，条纹间隔不变； （D）向远离棱边方向平移，条纹间隔不变； （E）向远离棱边方向平移，条纹间隔变小。 [ ] √ 思考：若上面平玻璃以棱边为轴缓慢向上转动？ √ （1）测直径、厚度（如测半导体芯片厚度） D L 设：芯片厚度为D, 玻璃全长为L D 待测块规 λ 标准块规 平晶 5、应用 劈尖干涉的应用--------干涉膨胀仪 利用空气劈尖干涉原理测定样品的热膨胀系数 样品 平板玻璃 石英圆环 空气劈尖 上平板玻璃向上平移?/2的距离，上下表面的两反射光的光程差增加?。劈尖各处的干涉条纹发生明?暗?明(或暗?明?暗)的变化。如果观察到某处干涉条纹移过了N条，即表明劈尖的上表面平移了N·?/2的距离。 （2）检查工件表面的凹凸 h 平晶 待测工件 l l D 凸 明环 暗环 二、 牛顿环 O N O N S L G T ＜ ＜ R 由左图的勾股关系可得 略去e2 明环 暗环 1、e=0处为暗纹，证明 存