郭永康光學(xué)ch4-9課件

CH4-9

薄膜干涉（二）等厚干涉

Interferencebetweenthinfilms

(2)Interferenceofequalthickness

4.9薄膜干涉(二)等厚干涉膜很薄時(shí),AP間膜可視為等厚，則點(diǎn)光源S發(fā)出的光在上下兩表面反射到達(dá)P的光程差：單色光入射：i相同--h相同--光程差相等--同一級條紋--薄膜厚度相同的地方，反射光線對所產(chǎn)生的光程差相同，有相同的干涉結(jié)果，這種干涉稱為等厚干涉一.觀察裝置hn0n0n·A反射光2反射光1單色(設(shè)n>

n0)SP產(chǎn)生等厚干涉條紋的二個(gè)必要條件：1.要有兩表面不平行的薄膜；2.入射到薄膜上的各光線有相同的入射角。準(zhǔn)單色鈉光燈投射到薄膜上的光線的入射角都相同（i≈0）在薄膜厚度相同的地方可獲得相同的干涉光強(qiáng)分布對求微分膜厚h很小(～10λ),厚度的變化較角度的變化對光程差的影響大得多,擴(kuò)展光源也可接收到等厚干涉圖樣三.兩種等厚干涉現(xiàn)象－尖劈和牛頓環(huán)1.尖劈形薄膜θ很小-入射角為零，正入射明紋暗紋同一厚度h對應(yīng)同一級條紋

——等厚條紋條紋形狀－與薄膜的等厚線相同hnnn·A反射光2反射光1入射光(單色平行光垂直入射)(設(shè)n>

n

)條紋間距條紋間距明紋暗紋相鄰條紋的光程差差一個(gè)波長條紋間距與干涉級無關(guān),等距排列,θ愈大,條紋愈密干涉條紋的移動(dòng)每一條紋對應(yīng)劈尖內(nèi)的一個(gè)厚度，當(dāng)此厚度位置改變時(shí)，對應(yīng)的條紋隨之移動(dòng).例1在兩玻璃板之間夾一細(xì)絲形成空氣膜，用波長為

的單色光垂直照射時(shí)，測得干涉條紋間距為0.5mm。劈棱至細(xì)絲距離是5cm，求細(xì)絲的直徑。若將細(xì)絲向棱邊靠近或移遠(yuǎn)，干涉條紋有何變化?解干涉條紋數(shù)目N:細(xì)絲向劈棱移近或遠(yuǎn)頂角增大或減小條紋間距減小或增加細(xì)絲到劈棱范圍內(nèi)的干涉條紋數(shù)目不變2.牛頓環(huán)

T顯微鏡SL

M半透半反鏡hR曲率半徑r平凸透鏡平板玻璃牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置oc牛頓環(huán)干涉圖樣光程差：(1)(2)第K個(gè)暗環(huán)半徑？hrR·平晶平凸透鏡暗環(huán)o形狀由幾何可知：中心K＝0，r=0,為暗環(huán)r白光入射時(shí)的牛頓環(huán)等傾干涉條紋牛頓環(huán)中心可為亮環(huán)或暗環(huán)中心為暗環(huán)等傾干涉環(huán)與牛頓環(huán)的差異？例2用紫色光()觀察牛頓環(huán)時(shí)，測得某暗環(huán)半徑為，由此向外數(shù)第五暗環(huán)的半徑為