在膜面的光薄膜干涉条纹间距.PPT

作业: P251, 3, 6, 10, 12, 15, 17 3. 等厚条纹的应用 (1) 劈尖的应用： ▲ 测波长：已知θ、n，测 L 可得? ▲ 测折射率：已知θ、 ? ，测 L可得 n ▲ 测细小直径、 ?h 待测块规 λ 标准块规 平晶 ▲ 测表面不平度 等厚条纹 待测工件 平晶 待测样品 石英环 λ 平晶 干涉膨胀仪 依据公式 厚度、 微小变化： §10-2 薄膜干涉 (2). 牛顿环的应用： ▲ 测透镜球面的半径R ▲ 测波长? ▲ 检验透镜球表面质量 标准验规 待测透镜 暗纹 ? 已知? , 测 m、rk+m、rk ，可得R 。 已知R，测出m 、 rk+m、rk， 可得? 。 依据公式 若条纹如图， 说明待测透镜 球表面不规则，且半径有误差。 一圈条纹对应 的球面半径误差。 §10-2 薄膜干涉 暗纹 ? 标准验规 待测透镜 暗纹 ? 标准验规 待测透镜 如何区分如下两种情况? 思考 §10-2 薄膜干涉 1. 点光源照明时的干涉条纹分析 L f P 0 r环 d n? n? n n? r A C D · 2 1 S i i i i · 膜厚均匀（d不变） · · B · 二. 等倾干涉 §10-2 薄膜干涉 一个厚度为d, 折射率为n的平面平行薄膜, 放置在折射率为n’的环境中(nn’), 经薄膜 上,下两表面反射 后得到 相干光1和2. 它们经透镜L汇聚在屏幕(放在L的焦平面)的P点. Δ. 可以证明: 当一条光线通过平行平面玻璃板时, θ r n, d s 光学仪器中的透镜都是薄透镜, 当一束光线过薄透镜轴心时, 如同通过厚度可近似为零的平行平面玻璃板, 出射光线发生的位移近似为零: 这时入射光线直线通过薄透镜. 这条光线又称副光轴. Δ. §10-2 薄膜干涉 Δ. 一束平行光经透镜汇聚到其焦平面上一点, 此点 可由副光轴与透镜的焦平面的交点定出. 反射光线1,2平行, 出射光线方向不变, 但产生侧向平移. 当入射角很小时, 位移与其厚度成正比: 1 2 r r r θ 1. 点光源照明时的干涉条纹分析 L f P 0 r环 d n? n? n n? r A C D · 2 1 S i i i i 光束1、2的光程差： 得 · 膜厚均匀（d不变） · 又 · B · 二. 等倾干涉 §10-2 薄膜干涉 或 明纹 暗纹 ▲ 形状： 条纹特点： 一系列同心圆环 r环= f tg i ▲ 条纹间隔分布： 内疏外密（想想为什么？） ▲ 条纹级次分布： d一定时， ▲ 波长对条纹的影响： ▲ 膜厚变化时,条纹的移动： i相同的光线对应同一条干涉条纹 —等倾条纹。 即倾角 当k ( k?) 一定时， i也一定， L f P o r环 i S i 1 2 d n’ n i i · n’ §10-2 薄膜干涉 0? 观察等倾条纹的实验装置和光路 i n M L S f 屏幕 §10-2 薄膜干涉 等倾条纹照相 §10-2 薄膜干涉 干涉级次中心最高 可亮可暗 i=0 §10-2 薄膜干涉 复习讨论波动 1.横波 2.纵波 3.驻波 4.驻波的节,腹距离 5.驻波的节,腹位相 6.驻波的能量分布,形式,流向 7.固定端反射波方程 8.自由端反射波方程. 光学是研究光的传播以及它和物质相互作用 问题的学科。 光学通常分为以下三个部分： ▲ 几何光学： 以光的直线传播规律为基础， ▲ 波动光学： 研究光的传播规律中波动性质， ▲ 量子光学： 以光的量子理论(粒子性)为基础(laser)， 研究各种成象光学仪器的理论。 是干涉、衍射、偏振的理论和应用。 研究光与物质相互作用的规律。 主要 特别 波 动 光 学 第十章 光的干涉 §10-1 分波前干涉 1. 光的相干 2. 杨氏干涉实验 3. 其它干涉装置: 劳埃德镜和菲涅尔双面镜 §10-2 分振幅干涉 —薄膜干涉 1. 等倾干涉 2. 等厚干涉: 劈尖干涉和牛顿环 3. 麦克尔逊干涉仪 §10-1 分波前干涉 一. 光的相干 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 ? ? §10-1 分波前干涉 任何发光的物体, 都可以叫做光源. 2. 相干光源：满足相干条件的两(或多)个光源 1. 普通光源：自发辐射, 热辐射 · · 独立（同一原子先后发的光） 独立（不同原子发的光） §10-1 分波前干涉 具有间歇性和随机性, 单色光: 单一波长的光(理想); 准单色光: