分振幅干涉要点.ppt

结论 照相机镜头 眼镜 2、增反膜 在另一类光学元件中，又要求某些光学元件具有较高的反射本领，例如，激光管中谐振腔内的反射镜，宇航员的头盔和面甲等。为了增强反射能量，常在玻璃表面上镀一层高反射率的透明薄膜，利用薄膜上、下表面的反射光的光程差满足干涉相长条件，从而使反射光增强，这种薄膜叫增反膜。 第十一章 光学 物理学 §11-3 分振幅干涉 蝉翅在阳光下 蜻蜓翅膀在阳光下 白光下的油膜 肥皂泡玩过吗? 等厚干涉：在同一干涉条纹下薄膜厚度相同. ① ② 由于单色光在薄膜上下两个表面后形成 ①、 ② 两束反射光。当单色光垂直射入薄膜表面时， ①和②近乎平行, e为该处薄膜的厚度, 则光程差为: 无半波损失 有半波损失 我们只考虑平行光垂直入射的情形 A S M 劈尖角 二、 劈 尖 点光源 两块平板 薄片或细丝 是指空气膜的上、下两界面处的反射光的干涉；而不是上玻璃板的上、下两界面反射光的干涉。 劈尖干涉 （明纹） （暗纹） 讨论 (1)棱边处 为暗纹. (2)相邻明纹（暗纹） 间的厚度差 劈尖干涉 (3)条纹间距（明纹或暗纹） 劈尖干涉 劈尖干涉 （4）条纹间隔数： 条纹的位置是以条纹的中心线算起； 楔角: 亮条纹满足: 相邻条纹相差的厚度: q e （对空气劈尖）棱边处是暗条纹 ? 越小， L 越大， 条纹越稀； 越大， L 越小， 条纹越密。 当?大到某一值，条纹密不可分，无干涉。 =k l 干涉条纹的移动 当膜上某处光程差改变一个波长，则该处移过一个条纹 劈尖条纹变化 应用: 检查工件的平整度; 测微小厚度； 测微小角度； 测量微小物体的厚度 将微小物体夹在两薄玻璃片间，形成劈尖，用单色平行光照射. 由 有 检验光学元件表面的平整度 厚度值大的地方，级次应该高，但现在级次与厚度小的地方相同，说明这个地方的厚度小了，所以该处为突出部分，反之为凹处。 由于同一条纹下的空气薄膜厚度相同 例题1 两块矩形的玻璃板叠放在一起，将一薄纸片从一边塞入它们之间，形成劈形空气膜，用波长为589nm的光垂直照射，发现在劈棱方向上每厘米有10条亮条纹，求劈形空气隙的角度。 q 例 2 波长为680 nm的平行光照射到L=12 cm长的两块玻璃片上，两玻璃片的一边相互接触 ，另一边被厚度Ｄ=0.048 mm的纸片隔开. 试问在这12 cm长度内会呈现多少条暗条纹 ? 解 共有142条暗纹 二、牛顿环干涉实验 一平薄透镜放在一平板玻璃上, 平薄透镜跟平玻璃片间形成一上表面弯曲的劈尖。 牛顿环 由一块平板玻璃和一平凸透镜组成 光程差 条件:垂直入射. 牛顿环实验装置 牛顿环干涉图样 显微镜 S L M 半透半反镜 T R r d 光程差 明纹 暗纹 R r d 暗环半径 明环半径 空气厚度与牛顿环半径满足: d d 从反射光中观测，中心点是暗点还是亮点？从透射光中观测，中心点是暗点还是亮点？ 暗环半径 明环半径 讨论 4.光强度分布曲线: （1）同心圆环，明暗相间； （2）中心为暗点； （3）条纹不是等距分布，越来越密； 五.应用 测量未知单色平行光的波长 用读数显微镜测量第 k 级和第 m 级暗环半径 rk、rm 测量透镜的曲率半径 检测光学镜头表面曲率是否合格 将玻璃验规盖于待测镜头上，两者间形成空气薄层，因而在验规的凹表面上出现牛顿环，当某处光圈偏离圆形时，则该处有不规则起伏。 验规 例题八 求：(1)R=? 联立消除K: 求：(2)k=? 增透膜与增反膜 1、增透膜 在比较复杂的光学系统中，普通光学镜头都有反射：①带来光能损失；②影响成象质量。为消除这些影响，用增透膜使反射光干涉相消。 增透膜(antireflection film) 在透镜表面镀一层厚度均匀的透明介质膜，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。 第十一章 光学 物理学