7.3分振幅法干涉.ppt

* 利用薄膜上、下两个表面对入射光的反射和折射，可在反射方向(或透射方向)获得相干光束。 一、薄膜干涉 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 7.3 分振幅法干涉 光线a2与光线 a1的光程差为： 半波损失 由折射定律和几何关系可得出： a1 a2 a 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。 二、增透膜和增反膜 增透膜----- 利用薄膜上、下表面反射光的光程差符合相消干涉条件来减少反射，从而使透射增强。 增反膜----- 利用薄膜上、下表面反射光的光程差满足相长干涉，因此反射光因干涉而加强。 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？ 例 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：因为 ，所以反射光 经历两次半波损失。反射光相干相 消的条件是： 代入k 和 n2 求得： 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？ 一、 劈尖干涉 夹角很小的两个平面所构成的薄膜 空气劈尖 棱边 楔角 平行单色光垂直照射空气劈尖上，上、下表面的反射光将产生干涉，厚度为e 处，两相干光的光程差为 牛顿环 干涉条件 劈尖上厚度相同的地方，两相干光的光程差相同，对应一定k值的明或暗条纹。——等厚干涉 棱边处，e=0,?=?/2，出现暗条纹?有“半波损失” 实心劈尖 实心劈尖 空气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。 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。 * * *