光的干涉2薄膜干涉

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1、§5分振幅法双光束干涉一、相干光束和光程差二、等厚条纹三、等倾条纹1ennn·A反射光2反射光1单色(设n>n)·S薄膜12反射光干涉薄膜透射光干涉12一、相干光束和光程差2薄膜干涉3在确定的角度下观察或说：入射角固定则在波长一定的情况下光程差只取决于薄膜的厚度相同厚度的地方对应相同的光程差2)等倾干涉薄膜的厚度均匀则相同倾角的光线光程差相同两个特殊结果1)等厚干涉4ennn·A反射光2反射光1入射光(单色平行光垂直入射)(设n>n)明纹暗纹同一厚度e对应同一级条纹——等厚条纹1.劈尖干涉平行光垂直入射到劈尖上二、等厚条纹光程差条纹形状与薄膜的等厚线相

2、同5条纹间距条纹间距明纹暗纹相邻条纹的光程差差一个波长6条纹的移动怎么看条纹移动？盯住某一级看这一级对应的厚度在哪个方向平移改变楔角条纹疏密的变化变疏变密（反映膜的厚度变化）（反映楔角的改变）明纹暗纹7应用测波长测折射率测细小直径、厚度、微小变化Δh待测块规λ标准块规平晶测表面不平度等厚条纹待测工件平晶思考：怎么判断楔角的位置?8光程差：2.牛顿环(1)(2).S分束镜M显微镜o牛顿环装置简图平凸透镜平晶erR·平晶平凸透镜暗环o形状第m个暗环半径？9白光入射的牛顿环照片10思考：1.定性说明由上图装置得到的牛顿环条纹形状的疏密情况2.如果轻轻点一下上透镜的中点条纹怎

3、样移动?11测透镜球面的半径R检验透镜球表面质量标准验规待测透镜暗纹看到了干涉花样您用什么简易办法判别是上述哪种情况?如果待测透镜合格现象如何?待测透镜暗纹标准验规应用12三、等倾条纹LfPor环ennn>niC·21Siii·BrAD···薄膜的厚度均匀则相同倾角的光线光程差相同13观察等倾条纹的实验装置和光路inMLSf屏幕14倾角i相同的光线对应同一条干涉条纹—等倾条纹一系列同心圆环内疏外密条纹特点:形状条纹间隔分布条纹级次分布波长对条纹的影响膜厚变化时,条纹的移动中间级次最高15iPifor环ennn>n面光源···只要入射角i相同都将汇聚在同一个

4、干涉环上（非相干叠加）面光源在薄膜干涉中的特殊贡献应用：增透(射)膜和增反射膜膜厚度均匀垂直入射对某个波长增透膜厚至少是多少？基片镀膜空气<<16镜头颜色为什么发紫?17如何在实验上区分上述条纹是等倾还是牛顿环?等倾条纹牛顿环18§6干涉仪一、迈克耳逊干涉仪二、法布里-珀罗干涉仪三、光学相干CT19§6干涉仪一、迈克耳逊干涉仪1.工作原理光束2′和1′发生干涉M12211S半透半反膜M2M1G1G2E补偿板G2的作用无G2时的光程差：有G2时的光程差：20获得等倾条纹的条件获得等厚条纹的条件M1、M2有小夹角平行光入射十字叉丝等厚条纹观察条纹移动2.应用微小位移测

5、量测折射率M12211S半透半反膜M2M1G1G2EM1、M2平行发散光入射M2平移d时干涉条移过N条则21迈克耳逊干涉仪利用干涉仪测气体折射率23用迈克耳逊干涉仪测气流24迈克耳逊在工作迈克耳逊（A.A.Michelson）美籍德国人因创造精密光学仪器，用以进行光谱学和度量学的研究，并精确测出光速，获1907年诺贝尔物理奖。25爱因斯坦:“我总认为迈克尔逊是科学中的艺术家，他的最大乐趣似乎来自实验本身的优美和所使用方法的精湛，他从来不认为自己在科学上是个严格的‘专家’，事实上的确不是，但始终是个艺术家。”许多著名的实验都堪称科学中的艺术，如：全息照相实验，吴健

6、雄实验，兰姆移位实验等等。重要的物理思想＋巧妙的实验构思＋精湛的实验技术科学中的艺术26二、法布里-珀罗干涉仪多光束薄膜干涉的应用基本装置图主极大满足的光程差？原理图未考虑镀膜面对相位的影响27光学相干CT—断层扫描成像新技术（OpticalCoherenceTomography简称OCT）CT-ComputedTomography计算机断层成象第二代：NMRCT－核磁共振成象第三代：光学相干CT－OCT微米量级的空间分辨率第一代：X射线CT射线CT－工业CT三、“古老”原理的现代应用之例28原理*样品中不同位置处反射回的光脉冲延迟时间不同*不同的材料或结构反射的强度不

7、同要实现微米量级的空间分辨率,即就要求能测量秒的时间延迟激光器的脉冲宽度要很小～10－15秒－飞秒29时间延时短至10－14～10－15s电子设备难以直接测量光源探测器参考镜眼睛可利用光学迈克耳逊干涉仪原理只有当参考光与信号光的某个脉冲经过相等光程时才会产生光学干涉现象因为10－15秒的光脉冲大约只有一个波长30要测量从眼内不同结构回来的光延迟只须移动参考镜使参考光分别与不同的信号光产生干涉参考臂扫描可得到样品深度方向的一维测量数据光束在平行于样品表面的方向进行扫描测量可得到横向的数据将得到的信号经计算机处理便可得到样品的立体