5分振幅干涉.ppt

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1、3.6平行平板的干涉为了获得较高的对比度，分波面干涉对于光源的尺寸和干涉孔径角有严格的限制。这使得：1.光源选择更加困难。2.很难在干涉装置中引入被测量。因此多数干涉仪器采用分振幅方法，优点在于：1.可以使用扩展光源。2.方便地引入被测量。采用单色扩展光源时，杨氏干涉条纹的对比度：对比度V不随考察点变化，我们把这种对比度不随考察点位置变化的干涉条纹称为非定域条纹。而对于分振幅干涉，采用扩展光源时，条纹的对比度将随着考察点的位置而改变。这种对比度于考察点的位置有关的干涉条纹称为定域条纹。对比度最大的观察面叫做定域面。3.6.1分振幅干涉

2、条纹的定域性质以平行平板为例，BASSASBMMAMBΠP这样，点源M产生的两束反射光的干涉，可以看作是虚点源MA和MB发出的两个球面波的干涉。干涉条纹是以M’为圆心的一系列同心圆。BASSASBMMAMBΠPM‘N‘NNANB点源N所产生的干涉条纹是以N’为圆心的一系列同心圆。光源上不同点产生的条纹彼此错开，条纹对比度下降。令x=x0，则得到垂直x轴屏上的同心圆方程：令D分别为m和m+1，可得相邻圆的半径之差（条纹间距）：当屏与平行平板较近（x0较小）时，条纹间距较小。而不同点源产生的干涉条纹彼此错开的距离等于点源之间的距离。那么当

3、x0变化时，此间距不变。因此，对于考察点P来说，x0较小时，相叠加的各组条纹干涉级差比较大，条纹对比度低。反过来，当屏与平行平板较远（x0较大）时，条纹对比度高。观察面位于无穷远时，各组圆环—〉完全重合，V不受光源影响，始终为1——理想定域面进而，当屏与平行平板无穷远时，条纹间距无穷大，条纹完全重合，条纹对比度为1。BASSASBMMAMBΠf确定干涉条纹定域面的方法：定域面是干涉条纹反衬度V最大的考察点的集合。x，y考虑干涉场中任意一点P，P处的强度是光源上各点在P点各自产生的干涉强度相叠加；由于光源上各点到P点的光程差不同，所以它

4、们在P点的干涉级差就不同（干涉场中条纹彼此错开）。因此，对比度大的那些点就是干涉级差比较小的那些点，即取极小值的那些点。下面介绍一种确定定域面的比较简单的近似方法。即定域面由β=0决定。理想定域面是所有对应零干涉孔径角观察点的集合即同一入射线分出的两光线的交点是定域面上的点。ξζS3.6.2平行平板的等倾干涉n在不镀膜的情况下，只有Er1和Er2比较接近，可以产生对比度较高的双光束干涉条纹。在镀高反膜的情况下，除Er1外，其余反射光和透射光强度比较接近，可以产生对比度较高的多光束干涉条纹。此时定域面是理想定域面，所以可以使用扩展光源；

5、定域面在无穷远处，在透镜的后焦面上观察条纹。界面反射率Ir1Ir2Ir3Ir4It1It2It3It40.04（未镀膜）0.040.0376×10-59×10-80.921.5×10-52.4×10-63.8×10-90.9（镀高反膜）0.99×10-37.3×10-55.9×10-50.018.1×10-56.6×10-55.3×10-51.平行平板的光程差及等倾条纹hn'nn’θ2θ1ABCN分析干涉场强度，首先要计算两束光的光程差。考虑到半波损失，两束反射光的相位差：将位相差代入式:即可求得干涉场强度分布。等强度线即等相位差线，

6、也即等光程差线。等光程差就是等倾角。Equalinclinationinterference（等倾干涉）Shownasthefig.rthinfilmlensabroadsource“1”“2”“3”“4”tworays“1”、“2”arenotcoherentlight!screenrConclusion：1）thesamei-anglecorrespondstosamegradeofinterference(equalinclinationinterference等倾干涉)。2）thesmalleri-angleis,thegre

7、ateropticalpathdifferenceis,andthehigherkis.3.6.3圆形等倾条纹等倾条纹的形状与观察方式有关。如果透镜焦平面与平板平行，等倾条纹是一组同心圆，圆心位于透镜焦点。这种条纹称为海定格条纹。①等倾条纹的干涉级由(3.61)式可见，愈接近等倾圆环中心，其相应的入射光线的角度θ2愈小，光程差愈大，干涉条纹级数愈高。偏离圆环中心愈远，干涉条纹级数愈小是等倾圆环的重要特征。设中心点的干涉级数为m0，由(3.61)式有通常，m0不一定是整数，即中心未必是最亮点，故经常把m0写成即：其中，m1是靠中心最近的

8、亮条纹的级数(整数)，0＜q＜1。②等倾亮圆环的半径。由中心向外计算，第N个亮环的干涉级数为［m1-(N-1)］，该亮环的张角为θ1N，它可由与折射定律n’sinθ1N=nsinθ2N确定。将(3.63)式与(3.64)