光学6--3.ppt

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1、二.劈尖干涉明纹暗纹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)相干光的获得条纹特点：一组平行于棱边的直线，条纹出现在薄膜的上表面。明纹暗纹棱边是暗纹。条纹间距条纹间距明纹暗纹相邻条纹的光程差差一个波长——相邻两明纹对应的厚度差平移改变楔角思考：劈尖干涉的应用(2)测表面不平整度等厚条纹待测工件平晶(1)可测量小角度θ、微位移x、微小直径D、波长λ等（如测金属丝直径D）下凹或凸起深度弯曲深度DL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

2、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，暗纹的条件为例求油膜的厚度增透膜在光学仪器中，为了避免反射光强度引起的能量损失从而得到更多的透射光，在透镜表面镀一层厚度均匀的膜，取适当的厚度e和折射率n，使单色光在膜的两表面上的反射光发生干涉相消，这样的膜称为增透膜。薄膜e处处相同，上表面无条纹，或亮或暗波长550nm黄绿光对人眼和照像底片最敏感。要使照像机对此波长反射小，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

3、条反射光干涉减弱条件增透膜的最小厚度增反膜例但膜层折射率n比玻璃的折射率大求氟化镁薄膜的最小厚度说明薄膜光学厚度（nd）仍可以为【内容回顾】薄膜干涉等厚干涉亮纹暗纹劈尖干涉亮纹暗纹牛顿环图样：与棱平行等间距明暗相间条纹，棱边是暗纹。三.牛顿环S分束镜M显微镜o平凸透镜平晶erR·o2.相干光的获得1.实验装置及光路图3.光程差明纹暗纹明纹:暗纹:erR·o4.条纹特点明纹暗纹牛顿环的干涉图样是以接触点为中心的一组明暗相间的同心圆环。讨论(1)中心点处是一暗点。(2)相邻两明纹或暗纹对应的厚度差erR·o(3)条纹间距牛顿环条纹是内疏外密的同心

4、圆环。(4)透射光干涉，在下表面附近产生干涉条纹，但条纹的明暗与反射光干涉结果相反，中心为一亮点。(5)若将空气换成水条纹变密。讨论(6)若透镜上移，则明暗环向中心收缩；若透镜下移，则明暗环向外扩张。中心明暗交替变化。(7)比较劈尖和牛顿环相同点：垂直入射的等厚干涉条纹二相邻条纹对应的厚度差条纹间距不同点：劈尖:直线牛顿环:圆环等间距内疏外密白光入射的牛顿环照片5.应用(1)测波长λ，测透镜的曲率半径R(2)检测透镜的曲率半径误差及其表面平整度样板待测透镜条纹没有条纹：二曲面平行条纹疏：样品与标准件差异小条纹密：样品与标准件差异大试定性画出牛顿环

5、的花纹例1.31.41.61.51.5解析：左半边有半波损失右半边没有半波损失∴左右两边花样明暗互补。左边：d＝0处暗纹右边：d＝0处明纹§14-6迈克耳逊干涉仪一、迈克耳逊干涉仪1.结构光束2和1发生干涉加强减弱光程差(无半波损失)d2.工作原理G1——分光板，G2——补偿板，用以补偿光程(2).若M1、M'2有小夹角(3).若M1平移d时，干涉条纹移过N条，则有等厚条纹(1).若M1、M2平行3.条纹特点无条纹整个视场或亮或暗明暗相间的直条纹M1移动，则视场亮暗交替变化(4).若在M1和M2之间插入厚度为d0的介质片n，干涉条纹移过N条，

6、则有(5).若S为面光源，入射角不同，则观测到等倾干涉条纹：一组同心圆环。二、相干长度相干时间相干长度L——波列的长度（看到干涉现象所允许的最大光程差）——光通过相干长度所需时间相干时间τ相干长度与谱线宽度的关系：从同一波列分出来的两个分波列到底观测点的时间间隔须小于相干时间，二分波列才可以重合而发生干涉相干长度L和谱线宽度Δλ是衡量光源品质好坏的两个指标。