大學(xué)物理11-4劈尖牛頓環(huán).ppt

1、明紋,暗紋,傾角i相同的光線對(duì)應(yīng)同一條干涉條紋 等傾干涉,厚度均勻的薄膜:,明紋,暗紋,厚度d相同的地方對(duì)應(yīng)同一條干涉條紋 等厚干涉,厚度不均勻的薄膜:,11-1 相干光 11-2 楊氏雙縫干涉 勞埃德鏡 11-3 光程 薄膜干涉 11-4 劈尖 牛頓環(huán) 11-5 邁克耳孫干涉儀,第十一章 光學(xué) - 光的干涉,一 劈 尖,明紋,暗紋,1）平行于棱邊的直條紋.,2）棱邊,為暗紋.,劈尖干涉的條紋特點(diǎn),3）相鄰明紋(暗紋)間的厚度差,干涉條紋的移動(dòng),每一條條紋對(duì)應(yīng)劈尖內(nèi)的一個(gè)厚度，當(dāng)此厚度位置改變時(shí)，對(duì)應(yīng)的條紋隨之移動(dòng).,4）條紋間距（明紋或暗紋）,3）相鄰明紋（暗紋）間的厚度差,劈尖干涉的應(yīng)用,

2、例 在Si的平表面上氧化了一層厚度均勻的SiO2薄膜為了測(cè)量薄膜厚度，將它的一部分磨成劈形(示意圖中的AB段) 現(xiàn)用波長為600nm的平行 光垂直照射,觀察反射光 形成的干涉條紋.在圖中 AB段共有8條暗紋，且B處 恰好是一條暗紋，求薄膜的厚度 (Si折射率為3.42，SiO2折射率為1.50),解:,Si折射率為3.42 SiO2折射率為1.50,由于: AB段共有8條暗紋， 且 B處恰好是一條暗紋.,暗紋,3）檢驗(yàn)光學(xué)元件表面的平整度,例 用劈尖干涉法可檢測(cè)工件表面缺陷，當(dāng)波長為的單色平行光垂直入射時(shí)，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，

3、則工件表面與條紋彎曲處對(duì)應(yīng)的部分 A.凸起，且高度為/4 B.凸起，且高度為/2 C.凹陷，且深度為/2 D.凹陷，且深度為/4.,例 用劈尖干涉法可檢測(cè)工件表面缺陷，當(dāng)波長為的單色平行光垂直入射時(shí)，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對(duì)應(yīng)的部分 A.凸起，且高度為/4 B.凸起，且高度為/2 C.凹陷，且深度為/2 D.凹陷，且深度為/4.,4）測(cè)細(xì)絲的直徑,例 1 波長為680 nm的平行光照射到L=12 cm長的兩塊玻璃片上，兩玻璃片的一邊相互接觸 ，另一邊被厚度=0.048 mm的紙片隔開. 試問在這12 cm長

4、度內(nèi)會(huì)呈現(xiàn)多少條暗條紋 ？,解,共有142條暗紋,例 兩塊平板玻璃，一端接觸，另一端用紙片隔開，形成空氣劈形膜用波長為l的單色光垂直照射，觀察透射光的干涉條紋 (1) 設(shè)A點(diǎn)處空氣薄膜厚度為e，求發(fā)生干涉的兩束透射光的光程差； (2) 在劈形膜頂點(diǎn)處，透射光的干涉條紋是明紋還是暗紋？,解：(1),(2) 頂點(diǎn)處e0 ， 干涉加強(qiáng)是明條紋,二 牛頓環(huán),由一塊平板玻璃和一平凸透鏡組成,明紋,暗紋,牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置,光程差,暗紋,明紋,暗紋,) 從反射光中觀測(cè)，中心點(diǎn)是暗點(diǎn)； 從透射光中觀測(cè)，中心點(diǎn)是亮點(diǎn).,3）條紋非等間距分布.,條紋特點(diǎn),應(yīng)用,1）檢測(cè)透鏡質(zhì)量.,環(huán)外擴(kuò)：要打磨中央部分,環(huán)內(nèi)縮：要打磨邊緣部分,2）測(cè)量光波波長，測(cè)透鏡的曲率半徑等.,例 用氦氖激光器發(fā)出的波長為633nm的單色光做牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得第 k個(gè)暗環(huán)的半徑為5.63mm , 第 k+5個(gè)暗環(huán)的半徑為7.96mm，求平凸透鏡的曲率半徑R.,解,G,1）條紋為同心圓,2) 各明紋處膜厚,解:,2) 各明紋處膜厚,2) 各明紋處膜厚,由于 故可觀察到四條明紋 .,中心點(diǎn)