8波动光学2预案.ppt

实心劈尖任意相邻明条纹对应的厚度差： 任意相邻明条纹(或暗条纹)之间的距离 l 为： 在入射单色光一定时，劈尖的楔角?愈小，则l愈大，干涉条纹愈疏； ?愈大，则l愈小，干涉条纹愈密。 当用白光照射时，将看到由劈尖边缘逐渐分开的彩色直条纹。 薄膜厚度增加时，条纹下移， 厚度减小时条纹上移。 薄膜的 增加时，条纹下移， 减小时 条纹上移。 2）牛顿环 A--曲率半径很大的凸透镜 装置： B--平面光学玻璃 A B 干涉图样： 半反 射镜 显 微 镜 r 随着r的增加而变密！ 2、牛顿环Newton ring (等厚干涉特例) 空气薄层中，任一厚度e处上下表面反射光的干涉条件： 略去e2 各级明、暗干涉条纹的半径： e=0,两反射光的光程差 ?=?/2，为暗斑。 * ? ? 薄膜干涉 * 利用薄膜上、下两个表面对入射光的反射(或折射)，可在反射方向(或透射方向)获得相干光束。 一、等倾干涉 扩展光源照射下的薄膜干涉 a1 a2 a 在一均匀透明介质n1中 放入上下表面平行,厚度 为e 的均匀介质 n2(n1)，用扩展光源照射薄膜，其 反射和透射光如图所示 8-3 分振幅干涉 光线a2与光线 a1的光程差为： a1 a2 a 半波损失 由折射定律和几何关系可得出： 干涉条件 薄膜 a a1 a2 n1 n2 n3 不论入射光的的入射角如何 额外程差的确定 满足n1n2n3(或n1 n2 n3) ?产生额外程差 满足n1n2n3(或n1 n2 n3) ?不存在额外程差 对同样的入射光来说,当反射方向干涉加强时，在透射方向就干涉减弱。 1. 对于透射光： 讨论： { = 明纹 暗纹 则明暗纹公式： 垂直入射时： = δ δ ( ) i 光程差是入射角的函数，这 意味着对于同一级条纹具有相同的倾角，称这 2 = δ e 2 + l 种干涉为等倾干涉。 2.如e一定, 3. 如入射光的入射角 一定，则对应不同的 厚度有不同的干涉 级.(厚度相同的地方产 生同一级干涉条纹）这种干涉叫等厚干涉。 薄膜 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 屏 透镜 玻璃 薄膜 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 屏 透镜 玻璃 薄膜 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 屏 透镜 玻璃 薄膜 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 屏 薄膜 透镜 玻璃 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 屏 薄膜 透镜 玻璃 * * * S 1 S 2 S 3 单 色 光 源 e n 1 n 2 n 1 n 2 n 1 等倾干涉 条纹 屏 薄膜 透镜 玻璃 干涉成因： 薄膜 透镜 扩展 光源 “1” “2” “3” “4” 光线“1”、“2” 不是相干光！ 屏 干涉条纹的干涉级决定于入射光的入射角。 对于不同倾角的光入射： 可以看出： 入射角 越小， 光程差越大, 条纹越在中心， 干涉级越大。 { = 明纹 暗纹 干涉公式： r 结论： 1）不同的入射角的光线 对应着不同干涉级 的 条纹，倾角相 同的光 线产生相同干涉级条纹（等倾干涉）。 2）入射角越小，光程差越大；即越靠近中心，干涉 级越高。 讨论： 1）若膜厚发生变化： 明纹 盯住某条明纹，?不变， 条纹向里收缩 e 减小， 减小， 当膜厚增加时： 盯住某条明纹，?不变， 条纹向外扩 e增加， 增大， 当膜厚减小时： 薄膜厚度 e 连续增加干涉条纹有何变化？ A、不变 B、条纹内缩 C、条纹外冒 膜的厚度e 一定时，越靠近中心处，i 越小，γ越小，光程差越大，条纹级次越高。 膜的厚度e 增大时，条纹外冒，中心处明暗交替。 膜的厚度e 减小时，条纹内缩，中心处明暗交替。 明纹条件： 问题: 2）如光源由不同频率组成，则将出现彩色条纹。 若白光入射： 由红到紫的彩色条纹。 明纹 一定， 大， 大， 大 小，条纹靠中心 3）等倾干涉定域在无限远，只能通过透镜或将 眼调到聚焦无限远才能看到. 薄膜 透镜 屏 扩展 光源 “1” “2” “3” “4” 4）扩展 光源成为观察等倾干涉条纹的有利条件。 “1”、“2”、“3” “4”光线之间虽 非相干光，但 在同一倾角下， 加强则同时加 强。减弱则都 减弱 ?扩展光源的作用 ?????? 　　不同点光源发出的相同倾角的光线在