《等倾干涉》PPT课件

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1、▲薄膜干涉是分振幅干涉。▲日常中见到的薄膜干涉：肥皂泡上的彩色、雨天地上油膜的彩色、昆虫翅膀的彩色…。▲膜为何要薄？─光的相干长度所限。膜的薄、厚是相对的，与光的单色性好坏有关。▲普遍地讨论薄膜干涉是个极为复杂的问题。实际意义最大的是厚度不均匀薄膜表面附近的等厚条纹和厚度均匀薄膜在无穷远处的等倾条纹。1.6分振幅薄膜干涉（一）——等倾干涉1.6.1单色点光源照射厚度均匀的薄膜时引起的干涉现象1、干涉现象两束反射光和在处相干叠加，透射光也可相干叠加等倾干涉从点光源发出的单条光线的光路2、光程差的计算注意若

2、光在介质上表面反射时有附加光程差，则:代入计算和的光程差，作不论入射光的的入射角如何满足n1n3(或n1>n2n2>n3(或n1n3(或n1>n2n2>n3(或n1

3、时，透射光的干涉减弱。反射光和透射光的干涉花样互补·5、点光源照明时的干涉条纹分析L2fP0r环n1n1n2>n1i2ACD·a2a1Si1i1i1i1··B·膜厚均匀（不变）光束、的光程差：（明纹）（暗纹）当j一定时，也一定,即倾角相同的光线对应同一条干涉条纹—等倾条纹.具体地说,光程差δ相等点的空间轨迹构成同一级干涉条纹。即是说:当膜厚h一定时，从不同的发光点所发出的光束对薄膜表面有不同的倾角，正由于入射光的倾角改变而形成一组干涉条纹。同一级条纹，对应着同一倾角，不同级条纹，对应不同的倾角。即：由于

4、入射角相同的光经薄膜两表面反射形成的反射光在相遇点有相同的光程差,也就是说,凡入射角相同的光束就形成同一级条纹，所以这些倾斜角度不同光束经薄膜反射所形成的花样是一些明暗相间的同心圆环，这种干涉称为等倾干涉。等倾干涉从点光源发出的锥面上光线的光路等倾干涉从点光源发出的锥面内光线的光路i1fodn1n1n2>n1面光源·r环P·i11.6.2单色面光源照明时的等倾干涉条纹·面光源上不同点而相同的入射光都将汇聚在同一个干涉环上（非相干叠加），因而面光源照明比点光源照明条纹明暗对比更鲜明。f屏幕n2观察等倾条纹

5、的实验装置和光路i1MSL注意在薄膜上不同入射点但入射角相同的光属于同一级条纹（等倾干涉）具体地说:考虑发光点S，入射角为i1，形成同一级干涉圆环。考虑面光源上另一个发光点S’发出的光，入射角仍为i1，与S发出的光形成的圆环彼此准确重合,不错开,非相干重迭，使明纹重迭后更亮,暗纹仍为暗纹，所以等倾条纹的位置与形成条纹的光束入射角有关，而与光源的位置无关，所以虽采用扩展面光源，并不降低干涉条纹的可见度V，而使明纹更亮。结论：扩展面光源上不同发光点发出的光，只要入射角i1相同，其反射相干光在透镜焦平面上形成

6、的干涉圆环都是共心重合的，这些圆环非相干迭加的结果，使圆环亮度更为增加，但不降低V值。等倾干涉条纹照片·L2fP0r环n1n1n2>n1i2ACD·a2a1Si1i1i1i1··B·▲形状一系列同心圆环条纹特点：rj=ftgi1▲条纹级次分布：h一定时，▲波长对条纹的影响：f为透镜的焦距等倾干涉圆环干涉级数高的在内层，干涉级数低的在外层，越向环中心，级数就越高▲定域条纹经会聚才能观察，定域为无穷远▲条纹间距：j级明纹：j+1级明纹：用级数展开不等间距，i2（i1）增加时，条纹间距减小，等倾圆环不是等间距

7、的，内疏外密，越靠中心，环间距越大，越稀疏，越向外环间距越小，越密集。介质膜越薄（h小）,则Δi变大，环间距大，环纹少，越稀疏。介质膜越厚（h大），则Δi变小，环间距小，环纹多，越密集。若h太厚，则条纹过密不可分辨，所以一般要求膜很薄，若h超过波列长度L=cΔt，则不产生干涉。▲h变化时,条纹的移动：j一定时（保持不变）：同级条纹从中心向外冒出同级条纹向中心陷落等倾圆环动态变化规律：在中心就有一个圆环冒出来或缩过去。若在中心冒出或缩进去的圆环个数N，则膜厚改变是：膜每增减（半个波长）三、应用：增透（射）

8、膜，提高增反（射）膜，降低光学器件的透射率空气氟化镁玻璃反射光1、2无半波损失，设光垂直入射，则时，反射光干涉相消，透射光增强了，氟化镁膜称为增透膜。若入射光波长为，若薄膜使反射光干涉相长，则称为增反膜。作业1-41-71-8三、应用：增透（射）膜，提高增反（射）膜，降低光学器件的透射率空气氟化镁玻璃反射光1、2无半波损失，设光垂直入射，则时，反射光干涉相消，透射光增强了，氟化镁膜称为增透膜。若入射光波长为，若薄膜使反射光干涉相长，则称为增