第一章光的干涉F 等厚干涉 2014.10.22

1、1.8 薄膜干涉薄膜干涉(等厚干涉等厚干涉)劈尖干涉現(xiàn)象劈尖干涉現(xiàn)象在在“空氣空氣”膜上膜上產(chǎn)生干涉效應，產(chǎn)生干涉效應，玻璃只起到形成玻璃只起到形成空氣劈尖的作用?？諝馀獾淖饔谩?）原理）原理 如圖如圖 dn n n A反射光反射光2反射光反射光1單色平行光單色平行光(設(shè)設(shè)n n ) S121 1、2 2兩束反射光來自同一兩束反射光來自同一 束入射光，它們可以產(chǎn)生束入射光，它們可以產(chǎn)生干涉干涉 。夾角很小夾角很小的兩個平面所構(gòu)成的薄膜的兩個平面所構(gòu)成的薄膜2)程差計算程差計算:A以后，以后，BD以前無程差以前無程差BD0ACCBC2n ACBCnAD222212cos2 sin22ndidn

2、ni一一 等厚干涉等厚干涉（ 常量常量 平行光入射，平行光入射，d 相同處相同處 相同相同 ） 1i3）明暗條件）明暗條件明：明：j膜厚膜厚222212114 cos22 sinjdjinnin暗：暗：212j膜厚膜厚222212 cos2 sinjjdninni 012j dLdkdk+14）干涉花樣）干涉花樣形狀形狀厚度不等的薄膜厚度不等的薄膜, , 干干涉條紋的變化與傾角涉條紋的變化與傾角的 變 化 關(guān) 系 不 大的 變 化 關(guān) 系 不 大 , , 主要取決于厚度主要取決于厚度的變化的變化. . 222212cos2 sin22ndidnni202 cosjdni0j0j 綜上所述綜上所

3、述劈棱處為劈棱處為零級暗紋零級暗紋定位域定位域表面附近表面附近級次排列級次排列 劈棱處劈棱處0d 暗暗22cos22ndi只要尖劈只要尖劈規(guī)則規(guī)則，便是，便是與劈棱平行的一組直條紋。與劈棱平行的一組直條紋。常量常量 d=常量的點常量的點1. 1. 尖劈尖劈空氣中兩塊平板玻璃空氣中兩塊平板玻璃, , 組成一組成一空氣膜尖劈空氣膜尖劈. .波長波長為為 的單色光的單色光垂直垂直入射入射到尖劈表面到尖劈表面. . ,31nnn, 0 . 12n在在膜的表面附近膜的表面附近, , 可以觀可以觀察到與棱邊平行的直條紋察到與棱邊平行的直條紋. . 棱邊是暗紋中心棱邊是暗紋中心. .x1n2n3n尖劈干涉光

4、程差公式：尖劈干涉光程差公式：,22kd（明條紋中心）（明條紋中心）,)21(22kd（暗條紋中心）（暗條紋中心）1().2kd 空氣介質(zhì)上式為上式為相鄰兩條紋對應的相鄰兩條紋對應的膜膜厚度差厚度差. . 條紋間距公式條紋間距公式: :1kxd1.sin2kddx 若膜折射率不為若膜折射率不為n n，上面兩公式應分別為，上面兩公式應分別為.21ndk.21nxk12kd 條紋間隔：條紋間隔：2x 膜厚和劈尖角改變都會引膜厚和劈尖角改變都會引起程起程差改變差改變,進而干涉花樣改變。進而干涉花樣改變。（1）平移）平移M2（改變（改變d)條紋怎樣變？條紋怎樣變？jhjhh2M1M1Mjpjp膜的膜的

5、間距增大時，條紋向劈棱移動間距增大時，條紋向劈棱移動。反之背向劈棱移動。反之背向劈棱移動。（2）不平行的增大）不平行的增大d（抬高遠離劈棱一頭）條紋怎樣變？（抬高遠離劈棱一頭）條紋怎樣變？變化因素有二：變化因素有二：一是增大一是增大d,條紋向劈棱方向移動。條紋向劈棱方向移動。一是增大一是增大 條紋間隔條紋間隔變窄變窄。2x 例題例題 P41例題例題 P41返返 回回上上 頁頁下下 頁頁返返 回回上上 頁頁下下 頁頁 例例1.41.4利用劈尖干涉可對工利用劈尖干涉可對工件表面微小缺陷進行檢驗。當件表面微小缺陷進行檢驗。當波長為波長為 的單色光的單色光垂直垂直入射時，入射時，觀察到干涉條紋如圖。問