《平板双光束干涉》PPT课件

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1、薄膜干涉——分振幅法得相干光利用透明薄膜的两个表面对入射光的反射，把入射光的振幅分解为两部分，获得相干光。这两部分光相遇产生的干涉叫薄膜干涉。平行平面膜干涉劈形膜干涉劈尖的棱PL一平行平面膜的干涉DC34E5A1B2折射定律：PLDC34E5A1B2反射光的光程差加强（明纹）减弱（暗纹）根据具体情况而定注意：当薄膜处于同一介质中，光在其上、下表面反射时物理性质必相反，有半波损失现象，故两束反射光相遇时有额外光程差——独立膜一定存在半波损失透射光的光程差注意：透射光和反射光干涉具有互补性，符合能量守恒定律.讨论：（1）当光线垂直入射时（2）透射光(无半波损失)透射光与反射光相

2、差。PLDC34A1B2（3）若薄膜（n2）处于两种介质（n1、n3）中，什么情况下出现半波损失？23光线2、3都有半波损失光线2、3都没有半波损失光线2有半波损失光线3没有半波损失光线2没有半波损失光线3有半波损失1）2）3）4）1要考虑半波损失当：结论：若薄膜（n2）处于两种介质（n1、n3）中，当介质折射率依次增加（减小）时，反射光不考虑半波损失即：等厚干涉(同级条纹对应膜的厚度相等)等倾干涉（入射角为倾角）,同级条纹对应的入射角相等（4）公式对劈形膜也成立。(5)如光源用复色光源，则干涉条纹是彩色的。***S1S2S3单色光源en1n2n1n2n1>屏薄膜透镜解(1

3、)例5一油轮漏出的油(折射率=1.20)污染了某海域,在海水(=1.30)表面形成一层薄薄的油污。求：(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(2)透射光的光程差红光紫光紫红色增透膜和增反膜薄膜干涉的应用：可以测定波长或薄膜的厚度，还可以提高光学器件的透光率.1、增透膜透射光干涉加强，根据能量守恒定律，反射光减弱，透射光就加强了，这种能减少反射光强度而增加透射光强度的薄膜称为增透膜。2、增反膜为了增加对底片感光效果好的绿光的透射率

4、，在镜头前镀氟化镁薄膜，起增透作用。反射光干涉加强。取（增强）氟化镁为增透膜例6为了增加透射率,求氟化镁膜的最小厚度.已知空气,氟化镁,减弱解23玻璃则例7一平板玻璃(n3=1.50)上有一层透明油膜(n2=1.25)，要使波长=6000Å的光垂直入射无反射，薄膜的最小膜厚e=?解凡是求解薄膜问题应先求出两反射光线的光程差。对垂直入射，i=0，于是+半=2hn2无反射意味着反射光出现暗纹，所以n2=1.25(薄膜的折射率);要h最小，k=0(k=0,1,2,……)=1200Å=1.2×10-7m红光760~620nm3.9×1014~4.3×1014Hz橙光620~590

5、nm4.8×1014~5.1×1014Hz黄光590~560nm5.1×1014~5.4×1014Hz绿光560~500nm5.4×1014~6.0×1014Hz青光500~480nm6.0×1014~6.3×1014Hz蓝光480~450nm6.3×1014~6.7×1014Hz紫光450~400nm6.7×1014~7.5×1014Hz可见光的范围可见光的颜色对应的波长范围SM劈尖角一劈尖明纹暗纹hG1G2等厚干涉光程差：明纹暗纹明纹处劈尖厚度暗纹处劈尖厚度讨论1）劈尖棱边为暗纹.（暗纹条件）2）相邻两暗纹（明纹）间对应的劈尖厚度差：hhkhk+1暗纹明纹相同3）相

6、邻两暗纹（明纹）的间距：暗纹明纹lhlhDL结论（1）等厚干涉：光程差是介质厚度的函数，对于同一级条纹，具有相同的介质厚度。（2）劈尖干涉条纹是一系列明暗相间的、等间距分布的、平行于棱边的平直条纹。在劈棱处（h=0）有半波损失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.（3）干涉条纹的移动夹角变大，条纹变密，条纹向棱移动夹角变小，条纹变疏，条纹远离棱移动向上平移时，条纹间距不变，条纹整体靠近棱移动向下平移时，条纹间距不变，条纹整体远离棱移动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.等厚干涉条纹劈尖不

7、规则表面白光入射单色光入射肥皂膜的等厚干涉条纹依据：测表面不平度测波长：已知θ、n，测l可得λ测折射率：已知θ、λ，测l可得n测细小直径、厚度、微小变化应用：劈尖干涉的应用2）测膜厚1）干涉膨胀仪劈尖干涉的应用空气3）检验光学元件表面的平整度4）测细丝的直径(5)测量微小位移厚度每改变λ/2n条纹平移一条(6)测介质折射率例、如何判断两个直径相差很小的滚珠的大小？（测量工具：两块平板玻璃）说明：1珠小说明：1珠大若发现等厚条纹间隔变密在靠近“1”那端轻轻压一下若发现等厚条纹间隔变宽例有一玻璃劈尖,放在空气中