薄膜干涉中的强度分析

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1、险斎疆4?他尢兹2012届本科毕业论文论文题目：薄膜干涉中的强度分析学院：物理与电子工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：答辩日期：2012年5月12日新疆师范大学教务处引言11薄膜干涉22分振幅薄膜干涉（一）一等倾干涉32.1单色点光源引起的干涉现象32・2扩展光源的薄膜干涉33分振幅薄膜干涉（二）——等厚干涉74薄膜干涉的若干简单应用9结论：10参考文献：11致谢12薄膜干涉中的强度分析摘要:干涉现象是物理教学屮重要的研究问题之一，为了观察到稳定的干涉现象,必须创造特殊的条件。为了便于讨论，这里我们把

2、干涉分成两种：分波而干涉和分振幅干涉。在分振幅干涉中，次波木身被分成两部分，各自走过不同的光程后重新叠加并发生干涉。本文由两种干涉的定义和特点来出发用理论和数学概念对薄膜干涉中的不同条件下的干涉射强度做了全面的分析和解释，指出了两种干涉的共同点与不同点以及生活中的应用。关键词：等厚干涉；等倾干涉；半波损失；增透膜。引言我们所说的干涉现象是一切波动所具有的共同特性。只能波动理论才能对干涉现象做出圆满的解释。在生活中经常能见到光的干涉现象。例如：肥皂沫和水面上的油膜在白光照射下呈现出美丽的色彩；有些鸟类（如孔

3、雀，山鸡，翠鸟等等）的羽毛；有些甲虫的外坑；其他色调随视线方向而变化，这些都是生活屮常见的光干涉现象。实验室中的干涉和自然界的干涉（图一）光的干涉是指两束或多束光在空间相遇时，在重叠区域内形成稳赵的强弱强度分布的现象。我们知道，产生干涉的必要条件（相干条件）有三条:（1）两束光波的频率应当相同；（2）两束光波在相遇处的振动方向应当相同；（3）两束光波在相遇处应有固定不变的相位差。引言我们所说的干涉现象是一切波动所具有的共同特性。只能波动理论才能对干涉现象做出圆满的解释。在生活中经常能见到光的干涉现象。例如

4、：肥皂沫和水面上的油膜在白光照射下呈现出美丽的色彩；有些鸟类（如孔雀，山鸡，翠鸟等等）的羽毛；有些甲虫的外坑；其他色调随视线方向而变化，这些都是生活屮常见的光干涉现象。实验室中的干涉和自然界的干涉（图一）光的干涉是指两束或多束光在空间相遇时，在重叠区域内形成稳赵的强弱强度分布的现象。我们知道，产生干涉的必要条件（相干条件）有三条:（1）两束光波的频率应当相同；（2）两束光波在相遇处的振动方向应当相同；（3）两束光波在相遇处应有固定不变的相位差。1薄膜干涉当一束单色光射到以透明介质做的薄膜上时，一部分在上表

5、面反射，另一部分在上表面折射，再在下表面反射并通过薄膜上表面折冋原来介质。经薄膜上下表而反射所得的这两朿光是相干的，相遇时就发生干涉，这就是薄膜干涉。由于这两束光的能量都是从入射光分出來的，而能流正比于振幅的平方，因此光束的这种分割方式称作分振幅，薄膜干涉称作为分振幅干涉。两个独立的普通光源即使频率完全相同也是不相干的，这是因为两独立光源间没有固定的相位关系。为了使遇到的二列光波具有稳定的相位差，我们可把同一光源（同一原子）发出的同一波列设法分成两束，分别经过不同的路径，然后再叠加起来，在重叠区就能产生干

6、涉。这是因为被分开的两束光波来自同一列波，它们具有相同的初相位，在叠加点相位差完全取决丁•所经过的光程差，在一定的实验条件下，光程差是稳定的，两朿光在叠加点就具有固定的相位差，便能实现干涉。除了用分波面干涉的方法外，还可用分振幅的方法来获得相干光。最简单的分振幅干涉装置是薄膜，另一种重耍的分振幅干涉装置是迈克尔孙干涉仪。获得相干光的方法：分波面法：将一个波列的波面分成两部分或几部分，出这每一部分发出的波再相遇时，必然是相干的。分振幅法：通常是利用透明薄板的第一、二表面对入射光的依次反射，将入射光的振幅分解

7、为若干部分，当这些部分的光波相遇时将产生干涉。（图1-1）薄膜干涉通常分为平行平而膜产生的等倾干涉和非平行平而膜产生的等厚干涉两种类型。一种是当不同倾角的光入射到折射率均匀，上、下表面平行的薄膜上时，同一倾角的光经过上、下表面反射（或折射）后相遇形成同一条干涉条纹，不同的干涉明纹或喑纹对应不同的倾角，这种干涉称为等倾干涉。另一种是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹•薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹，故称等厚干涉.牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉。在这里分别讨论两种分振

8、幅薄膜干涉。2分振幅薄膜干涉（一）一等倾干涉2.1单色点光源引起的干涉现象近代光学仪器屮的透镜等表面上镀有透明的薄膜，利用反射光束的干涉相消使反射光强度人人减少，从而增加了透射光的强度，并可避免朵乱的反射所造成象的不清晰，此外，还可利用薄膜引起某些波长的光的干涉而制成滤光片，这种薄膜由介质或金属分子蒸发而成，对不同波长可镀成不同厚度，使用这种滤光片比用单色光源方便得多，H前干涉滤光片的应用已越来越广泛。下面是点光源发出的光照射