由分振幅法产生的光的干涉薄膜干涉课件.ppt

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1、17.3由分振幅法产生的干涉—薄膜干涉DC34E5A1B2PL一平行平面膜干涉1光程差17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉反射光的光程差根据具体情况而定17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉明纹中心暗纹中心2产生明、暗纹的条件17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉讨论上式仅适用于的情况附加的光程差根据具体情况而定由公式可以推出等厚、等倾干涉两种情况,还可以推出垂直入射的情况.17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉(1)薄膜厚度均匀(e一定)随入射角i变化同一入射角i对应同一干涉

2、条纹干涉条纹为一组同心圆环等倾干涉(2)入射角i一定(平行光入射),随薄膜厚度e变化薄膜同一厚度处对应同一干涉条纹薄膜不同厚度处对应不同干涉条纹等厚干涉17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉3关于透射光的光程差透射光的光程差相长干涉明纹中心相消干涉暗纹中心17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉所以同等情况下,在反射方向上发生相消干涉,则在透射方向发生相长干涉.注意：透射光和反射光干涉具有互补性,符合能量守恒定律.当时4光线垂直入射当时17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉17.3由分

3、振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉5应用(1)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,从而使透射增强空气玻璃：光学厚度17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉(2)增反膜利用薄膜上、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.空气玻璃17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉为了增加反射,可以镀多层膜,膜层越多,反射率越高但由于吸收,一般只镀15到17层.空气玻璃每一层的光学厚度都是17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉取例1:利用薄膜干涉可以提高光学器

4、件的透光率,为了增加透射率,求氟化镁膜的最小厚度.已知空气氟化镁反射减弱解:则(增强)氟化镁为增透膜23玻璃例2:一油轮漏出的油(折射率n1=1.20)污染了某海域,在海水(n2=1.30)表面形成一层薄薄的油污.(1)如果太阳正位于海域上空,一直升飞机的驾驶员从机上向正下方观察,他所正对的油层厚度为460nm,则他将观察到油层呈什么颜色?(2)如果一潜水员潜入该区域水下,并向正上方观察,又将看到油层呈什么颜色?17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉绿色已知:n1=1.20n2=1.30e=

5、460nm解:(1)17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉红光紫光紫红色增强(2)透射光的光程差17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉SM劈尖角17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉1劈尖干涉二等厚干涉17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉光程差明纹暗纹17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉棱边处:为暗纹.(1)条纹特点:(明纹)(暗纹)17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉θlek+1eek(2)相邻明纹(暗纹)间空气层的厚度差(3)条纹间距(4)干涉条纹的移动以明条

6、纹条件为例:两边取变量当条纹级数改变一级某处厚度改变.条纹左移一级厚度增加,条纹右移一级厚度减少17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉(5)应用a测微小厚度例1P582例17.3.5在半导体元件生产中,为了测定硅片()上的薄膜的厚度,将该薄膜的一端腐蚀成台阶状的劈尖,如图所示.已知的折射率,用波长的钠黄光垂直照射后,观察到整个劈尖上出现条暗纹,第条暗纹出现在劈尖斜边最上端点处,求:薄膜的厚度17.3由分振幅法

7、产生的光的干涉—薄膜干涉解:由题意,因而在薄膜上下表面的反射光相对于入射光都有半波损失,所以有明纹暗纹第9条暗纹对应于17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉注意：这里的解法与书上解法的不同(答案：薄膜厚度为)问题:如点出现第9条明纹呢?17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉b检验光学元件表面的平整度判断待测平板上表面缺陷是凸形的17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉2牛顿环显微镜SLM半透半反镜T(1)牛顿环实验装置17.3由分振幅法产生的光

8、的干涉—薄膜干涉(2)光程差暗纹明纹R17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉R明环半径暗环半径条纹内疏外密er17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉a从反射光中观测,中心点是暗点,从透射光中观测,中心点是暗点还是亮点?b将牛顿环置于的液体中,条纹如何变?()问题:17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉(3)应用例子:可以用来测量光波波长,用于检测透镜质量,测曲率半径等.测量透镜的曲率半径观察暗环半径17.3由分振幅法产生的光的干涉—薄膜干涉注意：(1)半波损失需具体问题具体分析.17