基础物理学第十课时 光的干涉.ppt

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1、第十章光的干涉普通光源发光特点：独立性和间歇性。一光源原子能级及发光跃迁基态激发态跃迁自发辐射§10-1分波前干涉波列波列长L=c独立独立凡是能发光的物体都称为光源相干光的产生波阵面分割法（分波前）*光源振幅分割法p实验装置二杨氏干涉实验波程差减弱加强暗纹明纹p讨论明暗条纹的位置暗纹明纹（1）中央明条纹或零级条纹（2）条纹间距（两相邻明条纹之间）条纹宽度（两相邻暗条纹之间）说明杨氏双缝干涉条纹是等间距的。一定时，若变化，则将怎样变化？a）b）条纹间距与的关系如何？一定时，中央：白光红紫0级1级2级-2级-1级(白)3级-3级同一级：

2、紫内红外---形成彩色光谱不同级：重叠（4）白光照射时，出现彩色条纹（3）测量波长劳埃德镜PML三其它干涉装置M：反射镜双镜P、为反射镜例10-1-1用很薄的云母片（n=1.58）覆盖在双缝实验装置的一条缝上，观察到干涉条纹移动了9个条纹距离。已知光源的波长为550.0nm。试求该云母的厚度。解P例以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上,双缝与屏幕的垂直距离为1m.(1)从第一级明纹到同侧的第四级明纹的距离为7.5mm,求单色光的波长;(2)若入射光的波长为600nm,求相邻两明纹间的距离.解（1）（2）研究干涉的方法：（1）判断干涉

3、条件是否满足，如满足，再找出相干光。（2）计算相干光的光程差。（3）依据光程差来确定各级条纹位置。（4）进一步可求条纹间距。白光下的肥皂膜白光下的油膜§10-2薄膜干涉PLDC34E5A1B2等倾干涉光线2和3之间的总光程差平行平面薄膜加强减弱根据具体情况而定观察等倾条纹的装置：薄膜透镜扩展光源“1”“2”“3”“4”屏等倾条纹的级数是内大外小。等倾条纹间距是内疏外密。增透膜-----利用薄膜上、下表面反射光的光程差符合相消干涉条件来减少反射，从而使透射增强。（例如：照相机镜头上的一层蓝紫色的膜）等倾干涉的应用增反膜-----利用薄膜

4、上、下表面反射光的光程差满足相长干涉，因此反射光因干涉而加强。（又称高反膜）氟化镁为增透膜例10-2-3已知玻璃透镜（n2=1.50）表面上常镀一层透明的氟化镁（n3=1.38）作为增透膜，求为使波长为550.0nm的绿光反射最小，求增透膜的最小厚度.23玻璃取解？二等厚干涉（厚度相同的点形成同一级干涉条纹）DCAB楔形平板垂直入射i=0干涉条件膜上厚度相同的位置有相同的光程差对应同一级条纹，故称为薄膜等厚干涉。SM劈尖角1劈尖明纹暗纹讨论2）尖处为暗纹.1）明暗条纹明纹暗纹3）两相邻明纹（或暗纹）对应劈尖的厚度劈尖干涉4）条纹间距（

5、明纹或暗纹）劈尖干涉5）求细丝直径D2）测膜厚1）干涉膨胀仪劈尖干涉的应用空气3）检验光学元件表面的平整度4）测细丝的直径例10-2-2在制造半导体元件时，经常要在硅片上生成一层很薄的二氧化硅膜。要测量这薄膜的厚度，可将二氧化硅薄膜除去一部分，使它形成劈尖，已知二氧化硅的折射率为1.46，硅的折射率为3.42.用波长为589.0nm的钠黄光垂直入射，可看见7条暗条纹，且二氧化硅劈尖最右端恰为一暗条纹，求二氧化硅膜的厚度。2）测膜厚2牛顿环由一块平板玻璃和一平凸透镜组成光程差牛顿环实验装置牛顿环干涉图样显微镜SLM半透半反镜TR光程差明

6、纹暗纹rd暗环半径明环半径暗环半径明环半径讨论1）干涉条纹是明暗相间的同心圆环中心为暗纹.2）3）条纹间距明环间距暗环间距条纹分布不均匀，相邻明（暗）之间的间距随k增大而减小。4）应用：测量透镜的曲率半径例10-2-1在牛顿环实验中，平凸透镜的曲率半径R=10m，测得k级暗条纹的半径rk和第k+5级暗条纹的半径rk+5分别是4mm和6mm，求所用光的波长。例10-2-2在制造半导体元件时，经常要在硅片上生成一层很薄的二氧化硅膜。要测量这薄膜的厚度，可将二氧化硅薄膜除去一部分，使它形成劈尖，已知二氧化硅的折射率为1.46，硅的折射率为3

7、.42.用波长为589.0nm的钠黄光垂直入射，可看见7条暗条纹，且二氧化硅劈尖最右端恰为一暗条纹，求二氧化硅膜的厚度。