平行平板的多光束干涉

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1、2.2平行平板的多光束干涉概述双光束干涉的不足与多光束干涉2.2.1平行平板多光束的光场分布2.2.2平行平板多光束的光强分布2.2.3多光束干涉图样特点2.2.4透射光的特点9/9/2021双光束干涉的不足与多光束干涉平行平板双光束干涉，仅是在表面反射率较小情况下的一种近似处理。实际上光束在平板内会不断地反射和折射，如图所示平行平板多次反射、折射对反射光、透射光在无穷远处或透镜焦平面上的干涉均有贡献；反射率较高的平板，需考虑多光束干涉；9/9/20212.2.1平行平板多光束的光场分布相邻两反射光之间的光程差为相邻

2、两透射光之间的相位差为相位差为设光从周围介质射入平板时的反射系数为r，透射系数为t，光从平板射出时的反射系数为r′，透射系数为t′.从平板反射出的各个光束的复振幅1光有半波损失，其它无。9/9/2021从平板反射出的各个光束的复振幅根据菲涅耳公式，可以证明由平板表面反射系数、透射系数与反射率、透射率的关系9/9/2021所有反射光在P点叠加，其合成场复振幅反射光在P点合成光场的复振幅9/9/20212.2.2平行平板多光束的光强分布由I=E·E*，得到反射光强与入射光强的关系为式中类似地，也可得到透射光强与入射光强的

3、关系式：反射光、透射光强与入射光强的关系式，常称为爱里公式精细度，描述干涉条纹的细锐程度9/9/20212.2.3多光束干涉图样特点(1)互补性反映了能量守恒的普遍规律。即在不考虑吸收和其它损耗的情况下，反射光强与透射光强之和等于入射光强。若反射光因干涉加强，则透射光必因干涉而减弱，反之亦然。即是说，反射光强分布与透射光强分布互补。(2)等倾性由爱里公式可以看出，干涉光强随R和变化。在特定的R条件下，仅随变化。也可以说干涉光强只与光束倾角有关，这正是等倾干涉条纹的特性。9/9/2021实验装置中的透镜光轴垂直于

4、平板(T2-19)时多光束干涉装置示意图观察到的等倾条纹是一组同心圆环。9/9/2021(3)光强分布的极值条件爱里公式反射光形成亮条纹条件及其光强反射光形成暗条纹条件及其光强透射光形成亮条纹条件及其光强透射光形成暗条纹条件及其光强反射光形成亮背景下线暗纹透射光形成暗背景下线亮纹9/9/20212.2.4透射光的特点实验中常应用透射光，不同表面反射率R情况下，透射光强的分布表面反射率R对透射光强的分布的影响不影响极大值；影响极小值。9/9/2021透射光干涉条纹特点(2)条纹锐度与反射率R有关随着R增大，极小值下降，

5、亮条纹宽度变窄。在R很大时，透射光的干涉条纹是在暗背景上的细亮条纹。与此相反，反射光的干涉条纹则是在亮背景上的细暗条纹，由于它不易辨别，故极少应用。能够产生极明锐的透射光干涉条纹，是多光束干涉的最显著和最重要的特点。(1)光强分布与反射率R有关R很小时，干涉光强的变化不大，即干涉条纹的可见度很低。当R增大时，透射光暗条纹的强度降低，条纹可见度提高。控制R的大小，可以改变光强的分布。9/9/2021条纹宽度It/Ii-曲线若用条纹的半峰值全宽度(简称半值宽度)ε=Δ表征干涉条纹的锐度，则当时若F很大(即R较大)，ε

6、必定很小，有sinε/4≈ε/4，F(ε/4)2=1，因而可得ε是单色光照射下多光束干涉条纹的半值宽度，称为”仪器宽度“。9/9/2021(3)频率特性It/Ii-曲线相邻透射光相位差处于半宽度Δ内的光才能透过平行平板。在平板结构(n,h)给定,入射光线方向()一定的情况下，仅与波长有关。--滤波将改写滤波宽度9/9/2021滤波特性It/Ii-曲线可得滤波带宽可见，R愈大，滤波效果愈好。--高反膜F-P可以用白光作光源，也可以得到细而亮的多光束干涉条纹。可作单色滤波器使用。中心频率频宽9/9/202

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