《分振幅干涉》PPT课件

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1、§14-7分振幅干涉一、薄膜干涉(filminterference)薄膜干涉是采用分振幅法获得相干光束的。1.等倾干涉PLDC34E5A1B2反射光的光程差加强减弱PLDC34E5A1B2根据具体情况而定光疏到光密反射光相位有变特别对正入射或掠入射情况空气油膜玻璃例一:玻璃例二:空气玻璃界面反射条件附加相位差附加光程差相同附加相位差附加光程差界面反射条件不同反射条件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.即对同样的入射光来说，当反射方向干涉加强时，在透射方向就干涉减弱。（半波损失的不同）PLDC34E5A1B2讨论：同一入射角

2、i对应同一干涉条纹不同入射角对应不同条纹干涉条纹为一组同心圆环等倾干涉薄膜同一厚度处对应同一干涉条纹薄膜不同厚度处对应不同干涉条纹条纹形状与薄膜等厚线相同等厚干涉若、n1、n2一定，与d、i有关(1)薄膜厚度均匀(d一定)，随入射角i变化(2)入射角i一定(平行光入射)，随薄膜厚度d变化半波损失：光从光疏介质射向光密介质时，反射光有π相位的突变，相当于反射光光程有半个波长的损失。n1>n2时，n1介质称为光密介质，n2介质称为光疏介质。半波损失薄膜干涉的应用——增透膜和增反膜利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率.取（增强）氟化镁为增透膜例为了增加

3、透射率,求氟化镁膜的最小厚度.已知空气,氟化镁,减弱解则23玻璃反射率无膜5%玻璃单层增反膜25%玻璃三层增反膜70%玻璃15层增反膜99%玻璃增反射介质膜2.等厚干涉非平行膜的等厚干涉竖放肥皂膜空气劈尖牛顿环处于同一条干涉条纹上的各个光点，是由薄膜上厚度相同的地方的反射光所形成的，故称这种干涉为等厚干涉。(1)劈尖干涉根据具体情况而定单色、平行光垂直入射,i=0由于入射光相对薄膜的取向不同，点P可能在薄膜的下方或上方，只要薄膜很薄，光的入射角不大，总可以认为干涉条纹都呈现在薄膜的表面。SM劈尖角劈尖明纹暗纹1)楞边处d=0,,为暗纹.讨论2)相邻亮纹或

4、暗纹对应薄膜的厚度差条纹特点:平行于棱边，明、暗相间条纹形态：3）条纹间距（相邻两明纹或暗纹）θdkdk+1d条纹变密白光入射出现彩条空气劈尖充水条纹变密变化：静态动态：思考（1）劈尖上表面平行上移，条纹如何变化？条纹宽度不变条纹左移（向棱边方向移）(a)因为空气膜厚度为d的位置向棱边移动，故对应的条纹将向棱边方向平移，(b)若让劈尖夹角逐渐增大，则条纹间距△l逐渐减小，条纹向棱边处密集。（2）轻压劈尖上表面，条纹如何变化？(3)劈尖底面有一凹槽，条纹形状如何？条纹变宽条纹右移（远离棱边方向移）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

5、变时，对应的条纹随之移动.劈尖厚度变化不变,改变厚度,条纹整体随交棱平移sin很小,tansin劈尖夹角变化条纹间隔随而变sin很小,tansin1）干涉膨胀仪劈尖干涉的应用温度增高t时，数出条纹移动的条数N，则：样本增高热膨胀系数：被检体被检体标准角规标准角规2）检查直角3）检验光学元件表面的平整度空气4）测细丝的直径(2)牛顿环由一块平板玻璃和一平凸透镜组成光程差R光程差明纹暗纹re暗环半径明环半径4）应用例子:可以用来测量光波波长，用于检测透镜质量，曲率半径等.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

6、于等厚干涉，条纹间距不等，为什么？3）将牛顿环置于的液体中，条纹如何变？工件标准件暗环半径明环半径讨论中心暗斑条纹内疏外密白光照射出现彩环条纹的形状取决于等厚膜线的形状等价于角度逐渐增大的劈尖平凸透镜上（下）移动，将引起条纹收缩(扩张)例用氦氖激光器发出的波长为633nm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.解二、迈克耳孙干涉仪单色光源反射镜反射镜与成角补偿板分光板移动导轨反射镜反射镜单色光源光程差的像当不垂直于时，可形成劈尖型等厚干涉条纹.反射镜反射镜单色光源迈克尔孙干涉仪条

7、纹M2M2M2M2M2M1M1M1M1M1等厚干涉条纹M2M1M2M2M2M2M1M1M1M1与重合等倾干涉条纹干涉条纹移动数目迈克尔孙干涉仪的主要特性两相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜或在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差.移动距离移动反射镜干涉条纹的移动当与之间距离变大时，圆形干涉条纹从中心一个个长出,并向外扩张,干涉条纹变密;距离变小时，圆形干涉条纹一个个向中心缩进,干涉条纹变稀.插入介质片后光程差光程差变化干涉条纹移动数目介质片厚度光程差