第十四章干涉选读.ppt

例6、由两块玻璃片（n1=1.75）所形成的空气劈尖,其一端厚度为零,另一端厚度为0.002cm ，现用波长为7000? 的单色平行光， 从入射角为30o角的方向射向劈尖上表面， 则形成的干涉条纹数为： ( A ) 56 ( B ) 28 ( C ) 40 ( D ) 100 n2= 1 300 0.002cm 例7、用波长?=500 nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射在由两块玻璃(一端恰好接触成为劈尖上,劈尖角? ?????-4 rad )，如果劈尖内充满折射率为n=1.40的液体，求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。 解: 设第五个明环处膜厚为e，由明纹条件有： 若用L表示该处至棱边距离，则有近似关系 0.002cm L 例8、如图一光学波玻璃A与待测工件B间形成空气劈尖，用波长?=500nm的单色光垂直照射看到图中反射光的干涉条纹，有些弯曲部分的顶点与右边条纹的直线部分相切，则工件上表面不平处的缺陷是：[ ] A. 凸起，高度500nm B. 凸起，高度250nm C. 凹槽，深度500nm D. 凹槽，深度250nm B h a b a 例9、图示一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好与平玻璃接触，透镜表面的曲率半径 R= 400 cm 用某单色平行光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环，测得第5个明环的半径是 0.30 cm ， ( 1 )求入光的波长，( 2 ) 设图中OA=1.00cm，求半径OA 的范围内可观察到的明环数目。 O A 解：（1）明环半径 （2） 对于 故在OA 范围内可观察到的明环数目为 50 个。 O A ②相邻明（暗）纹的厚度差为： 若为空气劈尖： ③条纹宽及其变化： 设 l 表示两相邻明纹（或暗纹）之间距离，?为劈尖夹角，如图，有如下关系式： dk dk+1 λ/2n θ nn1 l l 若劈尖以棱边为轴旋转： （d）劈尖干涉的应用： ①检查工件的不平度： 同一级条纹向棱边移动，条纹变密，但 不变。 同一级条纹远离棱边移动，条纹变稀。 同一干涉条纹具有相同厚度， 因而当劈尖有凸凹不平时，会出 现条纹弯曲。 若条纹远离棱边弯曲，表面有 凸起，若刚好弯曲一个条纹宽， 表面凸起的高度为 。 若条纹向棱边弯曲，表面有凹陷，若刚好弯曲一个条 纹宽，表面凹陷的深度为 。 ②测量微小角度： 例5、如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚 柱之间的距离为 ，夹在两块平晶的中间，形成空气劈 尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹。如果两 滚柱之间的距离变大，则在 范围内干涉条纹的 （A）数目增加，间距不变。 （B）数目减少，间距变大。 （C）数目增加，间距变小。 （D）数目不变，间距变大。 例题6、P180，14-3 制造半导体元件时，常需要精确测定硅片上二氧化硅(SiO2)薄膜的厚度d ，这可用化学方法把SiO2薄膜的一部分腐蚀成劈尖形，若单色光从空气垂直入射，已知入射光波长λ= 589.3nm， SiO2的折射率n=1.5，Si 的折射率为3.42，若观察到如图所示的7条明纹，问SiO2膜的厚度d =？ SiO2 Si d 解：空气相对于SiO2是光疏介质，同样，SiO2相对于Si也是光疏介质，所以，在SiO2薄膜上下表面反射的两光之间半波损失效果互抵。在膜厚为d 处光程差为： 当 时出现明纹，该处膜厚为： 因d 处k = 6，对应膜厚为： SiO2 Si d 例7、如图(a)所示，一光学平板玻璃A与待测工件B之间 形成空气劈尖，用波长 的单色光 垂直照射，看到的反射光的干涉条纹如图(b)所示，有些 条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分相切， 则工件的上表面缺陷是： （A）不平之处为凸起纹， 最大高度为 。 （B）不平之处为凸起纹， 最大高度为 。 （C）不平之处为凹槽， 最大深度为 。 （D）不平之处为凹槽， 最大深度为 。 (B) 例8、折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一 个劈尖（劈尖角 很小）。用波长 的单色光 垂直入射，产生等厚干涉条纹。假如在劈尖内充满