光的干涉課件

光的干涉(三)一牛頓環(huán)(Newtonrings)由一塊平板玻璃和一平凸透鏡組成光程差空氣n≈1n1>nn2>n

牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置牛頓環(huán)干涉圖樣顯微鏡SLM半透半反鏡TR光程差明紋暗紋rd暗環(huán)半徑明環(huán)半徑

4）應(yīng)用例子:可以用來(lái)測(cè)量光波波長(zhǎng)，用于檢測(cè)透鏡質(zhì)量，曲率半徑等.

1）從反射光中觀測(cè)，中心點(diǎn)是暗點(diǎn)還是亮點(diǎn)？從透射光中觀測(cè)，中心點(diǎn)是暗點(diǎn)還是亮點(diǎn)？2）屬于等厚干涉，條紋間距不等，為什么？3）將牛頓環(huán)置于的液體中，條紋如何變？工件標(biāo)準(zhǔn)件暗環(huán)半徑明環(huán)半徑討論測(cè)量透鏡的曲率半徑

例1

用氦氖激光器發(fā)出的波長(zhǎng)為633nm的單色光做牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得第個(gè)k

暗環(huán)的半徑為5.63mm,第k+5暗環(huán)的半徑為7.96mm，求平凸透鏡的曲率半徑R.解SL

例2

如圖所示為測(cè)量油膜折射率的實(shí)驗(yàn)裝置,在平面玻璃片G上放一油滴，并展開(kāi)成圓形油膜，在波長(zhǎng)的單色光垂直入射下，從反射光中可觀察到油膜所形成的干涉條紋.已知玻璃的折率問(wèn)：當(dāng)油膜中心最高點(diǎn)與玻璃片的上表面相距時(shí)，干涉條紋如何分布？可見(jiàn)明紋的條數(shù)及各明紋處膜厚?中心點(diǎn)的明暗程度如何?若油膜展開(kāi)條紋如何變化?,油膜的折射率G解1）條紋為同心圓油膜邊緣明紋明紋當(dāng)油滴展開(kāi)時(shí)，條紋間距變大，條紋數(shù)減少.由于故可觀察到四條明紋.總結(jié)

1）干涉條紋為光程差相同的點(diǎn)的軌跡，即厚度相等的點(diǎn)的軌跡，這種干涉稱為等厚干涉。像薄膜干涉，干涉條紋為傾角相等的點(diǎn)的軌跡，這種干涉稱為等傾干涉。2）厚度線性增長(zhǎng)條紋等間距，厚度非線性增長(zhǎng)條紋不等間距3）條紋的動(dòng)態(tài)變化分析（變化時(shí)）4）半波損失需具體問(wèn)題具體分析單色光源反射鏡反射鏡二邁克耳孫干涉儀(Michelsoninterferometer)與成角補(bǔ)償板

分光板移動(dòng)導(dǎo)軌反射鏡反射鏡單色光源光程差的像當(dāng)不垂直于時(shí)，可形成劈尖型等厚干涉條紋.反射鏡反射鏡單色光源干涉條紋移動(dòng)數(shù)目邁克爾孫干涉儀的主要特性

兩相干光束在空間完全分開(kāi)，并可用移動(dòng)反射鏡或在光路中加入介質(zhì)片的方法改變兩光束的光程差.移動(dòng)距離移動(dòng)反射鏡干涉條紋的移動(dòng)當(dāng)與之間距離變大時(shí)，圓形干涉條紋從中心一個(gè)個(gè)長(zhǎng)出,并向外擴(kuò)張,干涉條紋變密;距離變小時(shí)，圓形干涉條紋一個(gè)個(gè)向中心縮進(jìn),干涉條紋變稀。d稍為增大，同級(jí)條紋(同光程差)對(duì)應(yīng)的i增大，條紋外移。d增大，光程差增加，同一視場(chǎng)(相同最大入射角)內(nèi)條紋數(shù)增加明紋因?yàn)椴迦虢橘|(zhì)片后光程差光程差變化干涉條紋移動(dòng)數(shù)目介質(zhì)片厚度光程差

長(zhǎng)的玻璃管，其中一個(gè)抽成真空，另一個(gè)則儲(chǔ)有壓強(qiáng)為的空氣,用以測(cè)量空氣的折射率.設(shè)所用光波波長(zhǎng)為546nm，實(shí)驗(yàn)時(shí)，向真空玻璃管中逐漸充入空氣，直至壓強(qiáng)達(dá)到