薄膜干涉一——等厚条纹教程.pptVIP

一 薄膜干涉概述 相干光的产生 波阵面分割法 * 光源 振幅分割法 获　相　干　光 波振面分割法 杨氏双缝 菲涅尔双镜 劳埃德镜 振幅分割法 薄膜干涉 劈尖干涉 牛顿环干涉 （1）分振幅干涉 透明介质分界面多次反射光或多次透射光之间的干涉 （2）干涉的空间区域 薄膜上下表面的广阔交叠区域里都能发生干涉 （3）观察条纹的方法 屏幕接收、光具组成像或眼睛直接观察 （4）薄膜干涉的分类： 等倾条纹 等厚条纹 二 薄膜表面的等厚条纹 （3）有无半波损失只影响条纹的绝对级次，不影响条纹的形状、间隔和反衬度。 （2）满足 或 时有半波损失。 （1） 是折射角，不是入射角。 注意： 相干极大 相干极小 相干极大 相干极小 注意： （1）实际讨论中最多的是正入射即 没有半波损失时： （2）薄膜上厚度相等的各点的轨迹称为等厚线——干涉条纹沿着等厚线分布，称为等厚干涉条纹. 三 应用（一）——劈形薄膜的等厚条纹 相邻等厚条纹对应的厚度差 劈形空气薄膜 1）等厚条纹的形状、走向和间隔 ①测量楔角和细丝的直径 2）楔形薄膜的应用 ②测薄膜厚度 ③检测平板玻璃表面的光洁度 ④判断平板平移方向和平移量 干涉条纹的移动 ⑤检测楔形薄膜交楞的位置 被检体 被检体 ⑥干涉膨胀仪 解 例 1 有一玻璃劈尖 , 放在空气中 , 劈尖夹角, 用波长 的单色光垂直入射时 , 测得干涉条纹的宽度 , 求 这玻璃的 折射率. 牛顿环实验装置 显微镜 S L M半透半反镜 T 四 应用（二）——牛顿环 牛顿环干涉图样 由一平板玻璃和一平凸透镜组成 光程差 明环 暗环 1）明环半径和暗环半径 R 明环 暗环 r d 暗环半径 明环半径 2）牛顿环的特点 ③中心条纹的级次低，边缘条纹级次高； ④中心条纹稀疏，边缘条纹密集； ①（空气）牛顿环中心点是暗点； ⑤空气层厚度变化，干涉条纹间隔不变。 与 无关 ②若非空气牛顿环，空隙是折射率是 的介质，则公式变为（以暗环为例） ①测量透镜的曲率半径 3）牛顿环的应用 ②检测工件曲率半径 扩大 收缩 一定要注意：半波损失需具体问题具体分析 例2 平凸透镜 充以 的液体，若以单色光垂直照射，测得右边 级亮纹的半径 ，右边 级亮条纹的半径 ，试求（1） 的值，（2）左边观察情况如何 解： 形成亮条纹的光程差 S L 例3 如图所示为测量油膜折射率的实验装置 , 在平面玻璃片G上放一油滴，并展开成圆形油膜，在波长 的单色光垂直入射下，从反射光中可观察到油膜所形成的干涉条纹 . 已知玻璃的折射率， 问：当油膜中心最高点与玻璃片的上表面相距 时，干涉条纹如何分布？可见明纹的条数及明纹所在处的膜厚 ? 中心点的明暗程度如何 ? , 油膜的折射率 G 解 1）条纹为同心圆 油膜边缘 明纹 明纹 由于 故可观察到四条明纹 . 六 薄膜的颜色 增透膜和高反射膜 1）薄膜干涉图样：镜片上镀的膜、昆虫翅膀…… 2）在玻璃上镀膜的目的：使其上、下表面对某种色光的反射光产生相消干涉，其结果是减少了该光的反射，增加了它的透射。 3）增透膜厚度的计算 利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率 取 （增强） 氟化镁为增透膜 例 为了增加透射率 , 求氟化镁膜的最小厚度.已知 空气 氟化镁 减弱 解 则 2 3 玻璃