2.1振幅分割法Amplitudesplitting—薄膜干涉ppt課件

1、 薄膜干涉是分振幅干涉。 日常中見到的薄膜干涉：肥皂泡上的彩色 、雨天地上油膜的彩色、昆蟲翅膀的彩色。 膜為何要薄？ 光的相干長度所限。膜的薄、厚是相對(duì)的，與光的單色性好壞有關(guān)。 普遍地討論薄膜干涉是個(gè)極為復(fù)雜的問題。實(shí)際意義最大的是厚度不均勻薄膜表面附近的等厚條紋和厚度均勻薄膜在無窮遠(yuǎn)處的等傾條紋。 1-7 振幅分割法(Amplitude splitting)薄膜干涉 2nh1M2M1n1ns1a1bab2a2b1c2c2d1d1L2Ls一、單色點(diǎn)光源照射、薄膜厚度均勻時(shí)的光程差1、干涉現(xiàn)象兩束反射光 和 在 處相干疊加，透射光也可相干疊加11ba22bas波的反射波的折射等傾干涉等傾干涉

2、從點(diǎn)光源發(fā)出的單條光線的光路2、光程差的計(jì)算1AaCC)2()(12CAnBCABn注意 光在介質(zhì)上表面反射 時(shí)有半波損失 2cosihBCAB121sin2sinitgihiACCA代入2n2ih1n1nABCCa1a2a1i1i計(jì)算 和 的光程差，作1a2a2sinsincos212122iinnih等傾干涉代入2211sinsininin2cos222idn2sin2122122innh2sinsincos222222iinnih2cos1cos222222innih2cos222ihn2sin2222222innh2sin2122122innh用折射角表示的光程差用入射角表示的光程差3

3、、極值條件2sin2122122innh)2, 1 ,0(jj（明紋）)2, 1 ,0(212jj（暗紋）222hn)2 , 1 , 0(jj（明紋）)2 , 1 , 0(,212jj（暗紋）4、透射光干涉條件122122sin2innh透射光光程差：（計(jì)算過程？）因?yàn)?和 相差 ，2所以反射光的干涉加強(qiáng)時(shí)，10i 透射光的干涉減弱。反射光和透射光的干涉花樣互補(bǔ) 5、點(diǎn)光源照明時(shí)的干涉條紋分析L2 fP0 r環(huán)環(huán)n1n1n2 n1 i2A CDa2a1Si1i1i1i1B h膜厚均勻（ 不變）h2cos222idn2sin2122122innh光束 、 的光程差：1a2a（明紋）), 2 ,

4、1 , 0( )(1jji（暗紋）), 2 , 1 , 0(2) 12()(1jji 當(dāng)j 一定時(shí)， 也一定,即傾角 相同的光線對(duì)應(yīng)同一條干涉條紋等傾條紋入射角相同的光線分布在錐面上）。1i1i等傾干涉等傾干涉 從點(diǎn)光源發(fā)出的錐面上光線的光路等傾干涉 從點(diǎn)光源發(fā)出的錐面內(nèi)光線的光路i1 觀察等傾條紋，沒有光源寬度和條紋可觀察等傾條紋，沒有光源寬度和條紋可見度的矛盾見度的矛盾 ! fodn1n1n2 n1面光源r環(huán)Pi1二、單色面光源照明時(shí)的等傾干涉條紋 面光源上不同點(diǎn)而面光源上不同點(diǎn)而 相同的入射光都相同的入射光都將匯聚在同一個(gè)干涉環(huán)上非相干疊加），將匯聚在同一個(gè)干涉環(huán)上非相干疊加），因而面光

5、源照明比點(diǎn)光源照明條紋明暗對(duì)比因而面光源照明比點(diǎn)光源照明條紋明暗對(duì)比更鮮明。更鮮明。1i等傾干涉 f屏幕n2觀察等傾條紋的實(shí)驗(yàn)裝置和光路i1MSL注意 在薄膜上不同入射點(diǎn)但入射角 相同的光屬于同 一級(jí)條紋等傾干涉）1i等傾干涉條紋照片 L2 fP0 r環(huán)環(huán)n1n1n2 n1 i2A CDa2a1Si1i1i1i1B h 形狀一系列同心圓環(huán)條紋特點(diǎn)： rj= f tg i1 條紋級(jí)次分布：h 一定時(shí)，jrij1 波長對(duì)條紋的影響：jrihj1一定，、f 為透鏡的焦距靠近環(huán)心的條紋干涉級(jí)別高 定域 條紋經(jīng)會(huì)聚才能 觀察，定域?yàn)闊o窮遠(yuǎn) 條紋間距：jihn2cos222j級(jí)明紋：j+1級(jí)明紋：)1(2cos222jihnhnii2222cosc