平行平板的双光束干涉

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1、§12-4平板的双光束干涉分波阵面法的干涉：受到空间相干性的限制（干涉孔径角总有一定大小，且），只能使用有限大小的光源，在实际中不能满足条纹亮度的要求（激光光源除外）。为了使用扩展光源，必须实现干涉孔径角等于零的干涉。分振幅法:利用透明介质的第一和第二表面对入射光的依次反射，将入射光的振幅分解为若干部分，由这些光波相遇所产生的干涉，称为分振幅法干涉。在使用扩展光源的同时，保持清晰的条纹，解决条纹亮度与可见度的矛盾。·pS*1干涉条纹的定域两个单色相干点光源在空间任意一点相遇，总有一确定的光程差，从而产生一定的强度分布，并都能观察到清晰的干涉条纹，这种干涉

2、称为非定域干涉。在扩展光源情况下，由光源上不同点源出发到达该点的产生双光束干涉的光程差不同，当光程差变化δΔ>λ/4的区域，条纹可见度下降，观察不到清晰的干涉条纹；而在δΔ<λ/4的区域，尽管采用了扩展光源，仍可看到清晰的干涉条纹。能够得到清晰条纹的区域称为定域区（定域干涉）。可见，定域干涉是和扩展光源的使用联系在一起，它本质上是一个空间相干性问题。2透镜的等光程性在干涉和衍射实验中，常常用薄透镜将平行光线会聚成一点，而不会引起附加的光程差，只能改变光波的传播方向。①经过主光轴的平行光汇聚到焦点，每条光线的光程相等。②经过副光轴的平行光汇聚到焦点，每条光

3、线的光程相等。③经过副光轴的点光源发出的光汇聚到S’点，每条光线的光程相等。3一、等倾干涉（暗）=2.1.4分振幅干涉1、等倾干涉相长与相消的条件41、倾角相同的光线形成的干涉光光强相同。问题：1、透射光的干涉情况如何？2、透镜换成眼睛能看到这些条纹吗？2、所有的平行光汇聚在透镜焦平面上的同一点。使条纹的对比度更高。3、透镜正放，焦面上条纹是一组同心圆。2、等倾干涉的特点5条纹分析67其称为条纹的角间距（相邻条纹对透镜中心的张角），易知，靠近中心的条纹较疏，离中心越远条纹越密。8中央条纹宽，边缘条纹窄。9例题1白光照射空气中的平行薄膜，已知h=0.34

4、m，n=1.33问：当视线与膜法线成60o和30o时观察点各呈什么颜色？解10例题2你知道肥皂泡上美丽的彩色花纹是如何形成的吗？在白光照射下，肥皂泡的膜形成等倾干涉条纹。刚吹起肥皂液膜厚度较大，前后表面反射光光程差超过相干长度，不能干涉。随着泡张大，膜厚减小，光程差小于相干长度后产生干涉，白光中反射加强成份显色，显色波长随膜厚减小而改变。当膜厚趋于零时，光程差只有半波损失引起的，各种颜色前后表面反射光的相干差都是/2时，反射相消，膜呈黑色，此时泡将破裂。11例题3在比较复杂的光学系统中，入射光的能量往往因多次反射而损失。例如，高级照相机的镜头有六、七个

5、透镜组成。反射损失的光能约占入射光能的一半，同时反射的杂散光还要影响成像的质量。常在镜面上镀一层厚度均匀的透明薄膜，利用薄膜干涉的性质，控制光学原件的对光能的影响，通常有增透膜和高反膜12二、等厚干涉第m条暗纹对应膜厚hm相邻两条纹中心间距厚度差劈尖薄膜的等厚干涉13（适于平行光垂直入射）(1).当有半波损失时，在劈棱处为暗纹，否则为一亮纹；(2).干涉条纹是平行于棱边的直条纹(3).相邻明（暗）纹间距(4).楔角愈小，干涉条纹分布就愈稀疏等厚干涉条纹分布的特点：劈尖表面附近形成的是一系列与棱边平行的、明暗相间等距的直条纹。楔角愈小，干涉条纹分布就愈稀疏

6、；当用白光照射时，将看到由劈尖边缘逐渐分开的彩色直条纹。14三.等厚条纹的应用劈尖的应用测波长：测折射率：测细小直径、厚度、微小变化测表面不平度等厚干涉型的干涉系统统称为斐索干涉仪。常用于光学零件表面质量的检查，按照测量对象分为：平面干涉仪和球面干涉仪15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检验透镜球表面质量标准验规待测透镜暗纹16(1)检测待测平面的平整度由于同一条纹下的空气薄膜厚度相同，当待测平面上出现沟槽时条纹向左弯曲。待测平面光学平板玻璃17(2).测量微小物体的厚度将微小物体夹在两薄玻璃片间，形

7、成劈尖，用单色平行光照射。由有18例如用波长为589.3nm的钠黄光垂直照射长L=20mm的空气劈尖，测得条纹间距为19(3).测量微小角度.例题折射率为n=1.60的两块平面玻璃板之间形成一空气劈尖，用波长λ=600nm的单色光垂直照射，产生等厚干涉条纹，若在劈尖内充满n=1.40的液体，相邻明纹间距缩小Δl=0.5mm，求劈尖角θ。解：设空气劈尖时相邻明纹间距为l1，液体劈尖时相邻明纹间距为l2，由间距公式20(4)测量微小位移厚度每改变λ/2n条纹平移一条(5)测介质折射率21例用等厚干涉法测细丝的直径d。取两块表面平整的玻璃板，左边棱迭合在一起，

8、将待测细丝塞到右棱边间隙处，形成一空气劈尖。用波长0的单色光垂直照射，得等厚干