第十四章光学(光的干涉).ppt

e n 例 题 一平行平面肥皂膜，其折射率为1.33，厚度为0.32μm,如用白光垂直照射，观察反射光，问肥皂膜呈什么颜色？ 已知：平面肥皂膜 n = 1. 33，e = 0.32μm， 白光垂直照射时观察反射光， 问膜呈何色？ 解： 加强 非可见光 绿光 非可见光 故膜呈绿色。 e n ★ 若沿膜面40o角方向观察，该膜呈何色？ 40o 即 i = 50o，斜入射： 非可见光 蓝光 非可见光 故膜呈蓝色。 ★★ 若垂直观察透射光，该膜呈何色？ e n 透射光满足： 非可见光 紫光 非可见光 故膜呈紫色。 或用反射减弱条件： 结果一样。 7. 增透膜和增反膜 (1) 增透膜 利用薄膜上、下表面反射光的 光程差满足相消干涉条件来减少 反射，从而使透射增强。 (2) 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 光干涉加强。 玻璃 MgF2 Z n S 玻璃 MgF2 1.5 1.38 空气 p98：在玻璃上镀 MgF2 薄膜，使其对 的 绿光增透，MgF2 膜厚应为多少 ？ 玻璃 MgF2 1.5 1.38 空气 解：对绿光反射相消 得： 该膜对何种光反射加强 ？ （紫光） 8. 等倾干涉 * 由公式 知， 具有相同入射倾角 的光经薄膜干涉形成等倾干涉条纹。 二、非平行平面薄膜干涉 当薄膜很薄时，从垂直 于膜面的方向观察，且视场 角范围很小，膜上厚度相同 的位置有相同的光程差对应 同一级条纹，固称为薄膜等 厚干涉。 1、2 两束反射光来自同一束 入射光，它们可以产生干涉。 n ? e ? 反射光2 反射光1 单色平行光 1. 劈尖干涉 平行单色光垂直照射实心劈尖上、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 夹角 很小的两个平面所构成的薄膜 劈尖： 空气劈尖 实心劈尖 (1) 空气中的介质劈尖干涉条件 n1 = 1 , n2 = n 垂直入射 i = 0， 上式变为： 暗纹 明纹 (2) 等厚干涉条纹 劈尖表面与棱边平行的任 一直线上各点对应的膜 厚度相等， 满足相同的干涉条件，形成与棱边平行的 明暗相间的等厚干涉条纹。 (3) 相邻明(或暗)纹对应的膜厚之差 (4) 劈尖棱边处是暗纹 棱边出现暗条纹说明 上表面反射有“半波损失”。 (5) 任意相邻明条纹(或暗条纹)之间的距离为： ★ 结论： ⅰ) 劈尖干涉条纹是等间距的； ⅱ） ， ， 在入射单色光一定时，劈尖的楔角： θ 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。 ⅲ） ⅰ) 明暗条纹 ⅱ）相邻条纹对应空气膜厚之差 ⅲ） 相邻条纹间距 空气劈尖 （6）空气劈尖（ ） 暗纹 明纹 ⅳ）条纹平移 ★ 结论：膜厚每增加 ，条纹向棱边平移 1 条； 条纹移动的个数 N 与膜厚变化 的关系： 膜厚每减少 ，条纹离开棱边平移 1 条。 第 五 篇 波动光学 第 十 四 章 光 的 干 涉 基 本 要 求 一、了解普通光源发光的特点，理解获得相干光的方法。 二、掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系。 三、掌握杨氏双缝干涉的基本装置及干涉条纹位置的计算。 四、掌握薄膜等厚干涉的基本装置（平面平行膜、劈尖、 牛顿环等），了解产生“半波损失”的条件，能分析 确定干涉条纹的位置。 五、了解麦克尔逊干涉仪的工作原理及应用。 §14- 5 光的相干性 一、光源 — 能发射光波的物体 光源的最基本发光单元是分子、原子。 ? = (E2-E1) / h E1 E2 能级跃迁辐射 波列 波列长 L = ? c