分振幅法双光束干涉

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1、一、等厚干涉二、等倾干涉§19.4分振幅法双光束干涉1第19章光的干涉一.等厚干涉反射光2反射光1·S12（分振幅法）如图：两条相干光线的光程差：考虑到有半波损失因此有：（有附加光程差）折射定律：2第19章光的干涉薄膜12反射光干涉薄膜透射光干涉123第19章光的干涉波长550nm黄绿光对人眼和照相底片最敏感。要使照相机对此波长反射小，可在照像机镜头上镀一层氟化镁MgF2薄膜，已知氟化镁的折射率n=1.38，玻璃的折射率n=1.55。解两条反射光干涉减弱条件增透膜的最小厚度增反膜薄膜光学厚度（nd）仍可以为例1但膜层折射率

2、n比玻璃的折射率大求氟化镁薄膜的最小厚度。说明4第19章光的干涉光线垂直入射反射光1反射光2入射光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。等厚干涉5第19章光的干涉(1)同一厚度d对应同一级条纹——等厚条纹；(2)两相邻明条纹（或暗条纹）对应的厚度差都等于若为空气层时，相邻明条纹（或暗条纹）对应的厚度差为讨论6第19章光的干涉明纹暗纹1.劈尖干涉平行光垂直入射到劈尖上光程差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

3、)7第19章光的干涉条纹间距相邻条纹的光程差差一个波长条纹间距明纹暗纹讨论(1)空气劈尖顶点处是一暗纹(2)反映膜的厚度变化条纹的移动平移8第19章光的干涉e:测表面不平整度等厚条纹待测工件平晶Dd:可测量小角度θ、微位移x、微小直径D、波长λ等c:楔角的改变条纹疏密的变化改变楔角明纹暗纹9第19章光的干涉为了测量一根细的金属丝直径D，按图办法形成空气劈尖，用单色光照射形成等厚干涉条纹，用读数显微镜测出干涉明条纹的间距，就可以算出D。已知单色光波长为589.3nm，测量结果是：金属丝与劈尖顶点距离L=28.880mm，第

4、1条明条纹到第31条明条纹的距离为4.295mm。解由题知直径例2求金属丝直径D。D10第19章光的干涉一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖在玻璃板上，所用光源波长可连续变化，观察到500nm和700nm这两个波长的光在反射中消失。油的折射率为1.30，玻璃的折射率为1.50。解根据题意，不需考虑半波损失，暗纹的条件为例3求油膜的厚度。11第19章光的干涉2.牛顿环光程差明纹:暗纹:.S分束镜M显微镜o牛顿环装置简图平凸透镜平晶erR·o形状12第19章光的干涉白光入射的牛顿环照片13第19章光的干涉(1

5、)测透镜球面的半径R——已知,测m、rk+m、rk，可得R；(2)测波长λ——已知R，测出m、rk+m、rk，可得λ；(3)检测透镜的曲率半径误差及其表面平整度；(4)若接触良好,中央为暗纹——半波损失；样板待测透镜条纹半径讨论(5)透射图样与反射图样互补。14第19章光的干涉二、等倾干涉两条光线的光程差考虑到有半波损失相长干涉相消干涉15第19章光的干涉等倾条纹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观察等倾条纹的实验装置和光路16第19章光的干涉只要入

6、射角i相同都将汇聚在同一个干涉环上（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？iPifor环ennn>n面光源···基片镀膜空气<<17第19章光的干涉倾角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圆纹从中心冒出，并向外扩张，条纹变密使用面光源条纹更清楚明亮透射光图样与反射光图样互补波长越长同级次圆环半径越小18第19章光的干涉薄膜干涉

7、19第19章光的干涉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)等厚干涉等倾条纹牛顿环如何在实验上区分上述条纹是等倾还是牛顿环?20第19章光的干涉