14-(4-5)分振幅法产生的光的干涉.ppt

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1、14-4分振幅法产生的光的干涉1多彩的油膜绚丽的肥皂泡一现象奇特的放大镜2鸽子脖颈羽毛水面的汽油膜茶水表面的浓缩油滴烧焦的不锈钢炊具表面云中的小水滴蝶翼蚌壳表面猫眼石3二形成原因BC42A1P53薄膜干涉：光波经过薄膜上下两表面反射后相互叠加而形成的干涉现象，称为薄膜干涉。D41半波损失三明暗纹公式无半波损失(2次-M1,M2面)(1次--M1面)(1次--M2面)有半波损失(0次)BC42A1P53D52明暗纹公式BC42A1P53D6反射光的光程差BC42A1P53加强减弱D7反射光的光程差BC42A1P53加强减弱折射

2、光的光程差注意：透射光和反射光干涉具有互补性，符合能量守恒定律。D83注意：(1)分清是折射光干涉还是反射光干涉(2)光路在传播过程中有无半波损失(3)干涉条件中k的取值，保证反射光的光程差折射光的光程差9四应用反射光的光程差BC42A1P53等倾干涉：入射角i相同的入射光线，干涉的情况相同，这样的干涉叫做等倾干涉。如增透膜、增反膜。等厚干涉：入射光线在厚度相同的地方干涉情况相同。如劈尖干涉、牛顿环。1分类10当光线垂直入射时有半波损失，如干涉公式反射光的光程差无半波损失，如11等倾干涉(a)单色点光源照明S透镜半反射镜观察

3、屏薄膜(c)单色扩展光源照明S1S2透镜半反射镜观察屏薄膜扩展光源(b)等倾干涉图样2等倾干涉膜厚e一定时，光程差只是入射倾角i的函数，此时条纹级次k与入射倾角i成一一对应关系。12等倾干涉图样反射光的光程差加强减弱等倾干涉条纹为一组中心疏、边缘密的不等间距的同心圆环。其干涉级次为内高外低，且中心级次最高。13各种相机镜头增透膜为减少反射光，增加透光量，通常要镀增透膜。14增反膜为减少透光量，增加反射光，通常要镀增反膜。15取k=0反射加强解：23玻璃反射光无半波损失增反膜反射减弱例1已知空气的折射率为n1=1.0，氟化镁为

4、折射率为n2=1.38，入射光波长为λ=720nm。为了增加透射率，镀氟化镁膜，求膜最小厚度。若厚度增加一倍呢？16解：例2一油轮漏出的油(折射率n1=1.20)污染了某海域,在海水(n2=1.30)表面形成一层薄薄的油污。(1)如果太阳正位于海域上空，一直升飞机的驾驶员从机上向下观察，他所正对的油层厚度为460nm，则他将观察到油层呈什么颜色？(2)如果一潜水员潜入该区域水下，又将看到油层呈什么颜色?绿色(1)反射光光程差17(2)透射光的光程差红光紫光紫红色18（1）劈尖干涉SM劈尖角劈尖内介质折射率n狭缝很窄，入射光近

5、似可看作垂直入射：3等厚干涉实验装置19明纹暗纹设每一干涉条纹对应的薄膜厚度分别为：1220讨论：明纹暗纹(1)劈尖顶端暗纹(2)第k级劈尖的厚度明纹暗纹劈尖干涉(3)相邻明纹(暗纹)间的厚度差21(4)干涉条纹的移动每一条纹对应劈尖内的一个厚度，当此厚度位置改变时，对应的条纹随之移动。所以，从视场中移动了m个条纹，薄膜厚度改变了：a)厚度增加时，条纹下移，厚度减小时，条纹上移。b)θ增加时，条纹下移，条纹数增加；θ减小时，条纹上移。条纹数减少。明、暗条纹总数不变，但差1劈尖端点处明暗交替，但θ仍很小22(5)条纹间距劈尖干

6、涉很小条纹间距明条纹数暗条纹数+123劈尖干涉的应用(1)测膜厚空气(2)测细丝的直径24(4)检验光学元件表面的平整度(2)干涉膨胀仪25（2）牛顿环由一块平板玻璃和一半径很大的平凸透镜组成。光程差26牛顿环实验装置和干涉图样干涉图样显微镜SLM半透半反镜T27光程差明纹暗纹Rer暗环半径明环半径284）应用：检测透镜的曲率半径，测量光波波长……1）从反射光中观测，中心点是暗点还是亮点？从透射光中观测，中心点是暗点还是亮点？2）属于等厚干涉，条纹间距不等，为什么？3）将牛顿环置于n>1的液体中，条纹如何变化？暗环半径明环半

7、径讨论条纹增多间距减小29测量透镜的曲率半径测量波长暗环半径30检查平面玻璃是否平坦或凹透镜的曲率是否付合要求。被检体31例1用氦氖激光器发出的波长为633.0nm的单色光做牛顿环实验，测得第个k暗环的半径为5.63mm,第k+5暗环的半径为7.96mm，求平凸透镜的曲率半径R。解：32SLG无半波损失例1如图所示为测量油膜折射率的实验装置,在平面玻璃片G上放一油滴，并展开成圆形油膜，在波长600nm的单色光垂直入射下，从反射光中可观察到油膜所形成的干涉条纹。已知玻璃的折射率，n1=1.5，油膜的折射率n2=1.2，问：当油

8、膜中心最高点与玻璃片上表面相距h=8.0×102nm时，(1)干涉条纹如何分布？(2)中心点的明暗程度如何?可见明纹的条数及各明纹处膜厚?(3)若油膜展开条纹如何变化?33SL例2如图所示为测量油膜折射率的实验装置,在平面玻璃片G上放一油滴，并展开成圆形油膜，在波长600nm的单色光垂直入