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《§1-8分振幅薄膜干涉（二）—等厚干涉》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、§1-8分振幅薄膜干涉(二)—等厚干涉一.研究对象、观察装置及条纹特点1.劈尖——介质两表面成角.如:玻璃劈,空气劈尖ldj+1djd3.干涉条纹特点——等厚棱边d=0,明?暗?2.单色平行光垂直入射i=0——条纹定域于表面附近用显微镜观察平行棱边,明暗相间,相邻明(暗)纹l=?d=?设dj为j级条纹附近的平均厚度001二.反射光的光程差分析(n2>n1,很小)明纹中心暗纹中心讨论:1.棱边d=0,明?暗?2.相邻明(暗)纹中心对应的d:介质内的半波长ldj+1djd3.=(d)相同的d对应同一级次干涉条纹.—
2、—等厚干涉.明纹中心暗纹中心介质内的半波长4.相邻明(暗)纹中心的间隔:ldj+1djd夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变小，条纹变宽，条纹向右移动夹角变大，条纹变密条纹向左
3、移动夹角变大，条纹变密条纹向左移动夹角变大，条纹变密条纹向左移动夹角变大，条纹变密条纹向左移动夹角变大，条纹变密条纹向左移动夹角变大，条纹变密条纹向左移动夹角变大，条纹变密条纹向左移动夹角变大，条纹变密条纹向左移动夹角变大，条纹变密条纹向左移动5.若两表面上下平移,条纹如何变化?6.透射光干涉?7.平行白光垂直入射?4.相邻明(暗)条纹中心的间隔:ldj+1djdM1G1M2G2补偿玻璃板单色光源AM1§1－9,10,11干涉仪、干涉现象的应用一.迈克耳逊(A.A.Michelson)干涉仪1.装置结构入射光波
4、在A点“一分为二”M1’M2时,等倾干涉(广延面光源)M1’M2时,等厚干涉(平行光)d2.干涉条纹视场中心相干光波的光程差:亮暗M1G1M2G2补偿玻璃板单色光源AM1dd连续发生变化时:视场中心呈现周期性的明暗变化.等倾条纹:向外扩散或向内湮没;等厚条纹:向左或向右平移.视场中心每变化一个级次对应的厚度变化:视场中心变化N个级次(平移、扩散或湮没)对应的厚度变化:亮暗等厚干涉条纹等倾干涉条纹迈克耳逊干涉仪的干涉条纹M2M1M2M2M2M2M1M1M1M1与重合M2M2M2M2M2M1M1M1M1M1应用例题:题1.在迈
5、克耳孙干涉仪的两臂中分别引入10厘米长的玻璃管A、B,其中一个抽成真空,另一个在充以一个大气压空气的过程中观察到107.2条条纹移动,所用波长为546nm.求:空气的折射率.解:设空气的折射率为n条纹移动一条,对应的光程差变化一个波长.观察到107.2条移过.光程差的改变量满足:题2.迈克尔逊干涉仪,用单色扩展面光源.＝0.4358m.“空气膜”厚度为d1时,视场中有20个等倾圆条纹.现使d逐渐增大,当中心冒出500个条纹后,相同的视场中有40个圆条纹.求:干涉仪的视场角i2;d1、d2.i2LM1M2d解:d1时,中心:d2
6、时,中心:得:i2=16.26º,j中=500,d1=109m,d2=218mi2LM1M2d边缘:边缘:迈克尔逊干涉仪的应用(1)麦克尔逊－莫雷实验(2)标准长度的制定(3)谱线精细结构的研究习题:1—1,2,3/4,6/7,8,11/10,12,13二.牛顿环平凸透镜的凸球面与平晶玻璃间介质层上下表面的反(透)射光形成干涉.等厚点的轨迹:以O为圆心的一组同心圆.单色平行光垂直入射时,反射光光程差:略去二阶小量d2,得:牛顿环半径rj与凸球面半径R及波长关系:条纹分布:内疏外密.证明?条纹随d如何变化?相邻明(暗)纹对应的
7、d:透射光干涉?讨论:牛顿环级次:内低外高.例:牛顿环的应用用紫光照射,借助于低倍测量显微镜测得由中心往外数第j级明环的半径rj=3.0×10-3m,j级往上数第16个明环半径rj+16=5.0×10-3m,平凸透镜的曲率半径R=2.50m.求:紫光的波长解:根据明环半径公式:习题:1—1,2,3/4,6/7,8,11/10,12,13/15,16,17三.减幅多光束干涉法布里—珀罗干涉仪(取消)1.等幅双光束干涉的光强(理想状态)a,杨氏双缝；b,迈克尔孙干涉仪光强：便于测量的光强分布:亮条纹既亮又细;暗区很宽.-r0/dr
8、0/dy测量上的困难：“明、暗中心”位置不易精确测定.2.等振幅多光束干涉——N个同方向、同频率、同振幅、叠加点位相差恒定的简谐振动的叠加.设:合振动仍为简谐振动,由旋转矢量图可求得合振幅.RCO(N-1)合振幅:在OCP中:合振动仍为
