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1、上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互疊加所形成的干光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互疊加所形成的干涉現(xiàn)象，涉現(xiàn)象，稱(chēng)為薄膜干涉。稱(chēng)為薄膜干涉。 薄膜干涉可分成等傾干涉和等厚干涉兩類(lèi)。薄膜干涉可分成等傾干涉和等厚干涉兩類(lèi)。等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出1.1.點(diǎn)光源照明時(shí)的干涉條紋分析點(diǎn)光源照明時(shí)的干涉條紋分析 rL fPO rk環(huán)環(huán)B en n n n iA CD21Siii 等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上
2、頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出2 )(ADnBCABnreBCABcosiACADsin2tansineri22 sinsincoscos2nen erirr光束光束1 1、2 2的光程差為的光程差為n n n n rB eiA CD21Si 故故等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出rninsinsin 由折射定律由折射定律2cos2rne光束光束1 1、2 2的光程差為的光程差為)(2sin 2222iinne或或得得n n n n rB eiA CD2
3、1Si 等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出（1 1）對(duì)于透射光：）對(duì)于透射光：（2 2）垂直入射時(shí)：）垂直入射時(shí)：2sin222122inne（3 3） 光程差光程差 是入射角是入射角i的函數(shù)的函數(shù)，這意味這意味著對(duì)于同一級(jí)條紋具有相同的傾角，故這種著對(duì)于同一級(jí)條紋具有相同的傾角，故這種干涉稱(chēng)為等傾干涉。干涉稱(chēng)為等傾干涉。 i 222 eninne22122sin2 討論：討論：等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返
4、回 退出退出)(2sin 2222iinne明紋明紋, 3 , 2 , 1 ,)(kki暗紋暗紋 , 2 , 1 , 0,212kki 傾角傾角i相同的光線(xiàn)對(duì)應(yīng)相同的光線(xiàn)對(duì)應(yīng)同一條干涉條紋。同一條干涉條紋。等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 形狀形狀: :條紋特點(diǎn)條紋特點(diǎn): :一系列同心圓環(huán)一系列同心圓環(huán) 條紋間隔分布條紋間隔分布:內(nèi)疏外密內(nèi)疏外密 條紋級(jí)次分布條紋級(jí)次分布: 波長(zhǎng)對(duì)條紋的影響波長(zhǎng)對(duì)條紋的影響: 膜厚變化時(shí)膜厚變化時(shí), ,條紋的移動(dòng)條紋的移動(dòng):e 一定時(shí)一定時(shí)，krik等傾條紋等傾
5、條紋k ir k,e一定，一定，k ir k一定，一定，等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出例題例題12-912-9 用波長(zhǎng)為用波長(zhǎng)為 的單色光觀(guān)察等傾條紋的單色光觀(guān)察等傾條紋, ,看到視場(chǎng)看到視場(chǎng)中心為一亮斑中心為一亮斑, ,外面圍以若干圓環(huán)外面圍以若干圓環(huán), ,如圖所示如圖所示. .今若慢慢今若慢慢增大薄膜的厚度增大薄膜的厚度, ,則看到的干涉圓環(huán)會(huì)有什么變化則看到的干涉圓環(huán)會(huì)有什么變化? ?解解: :由薄膜的折射率由薄膜的折射率n和折射角和折射角r表示表示的等傾條紋明環(huán)的條件的等傾條紋明環(huán)的條
6、件知，當(dāng)知，當(dāng) r =0時(shí)時(shí)，級(jí)次最高，且滿(mǎn)足級(jí)次最高，且滿(mǎn)足: : krne2cos2c22nek這對(duì)應(yīng)于中心亮斑，這對(duì)應(yīng)于中心亮斑，kc是它的級(jí)次是它的級(jí)次。等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出e逐漸增大逐漸增大中中 心：暗心：暗 亮亮 暗暗中心級(jí)數(shù)中心級(jí)數(shù)： kc kc+1 kc+2ne2中心每冒出一個(gè)亮斑中心每冒出一個(gè)亮斑（ kc=1=1），），就意味著薄膜厚度增加就意味著薄膜厚度增加 ，并且并且e等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出
7、上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出2. 面光源照明時(shí)的干涉條紋分析面光源照明時(shí)的干涉條紋分析sPOLM 面光源上不同點(diǎn)發(fā)出的光線(xiàn)，凡有相同傾角面光源上不同點(diǎn)發(fā)出的光線(xiàn)，凡有相同傾角的，所形成的干涉環(huán)紋都重疊在一起。的，所形成的干涉環(huán)紋都重疊在一起。 強(qiáng)度相加，干涉條紋明亮強(qiáng)度相加，干涉條紋明亮結(jié)果結(jié)果: :等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 利用薄膜干涉使反射光減小，這樣的薄膜稱(chēng)利用薄膜干涉使反射光減小，這樣的薄膜稱(chēng) 為增透膜。為增透膜。等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象
8、上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出多層高反射膜多層高反射膜HLZnSMgF2HLZnSMgF2 在玻璃上交替鍍上在玻璃上交替鍍上光學(xué)厚度均為光學(xué)厚度均為 /4的高的高折射率折射率ZnS膜和低折射膜和低折射率的率的MgF2膜，形成多膜，形成多層高反射膜層高反射膜。膜厚條件膜厚條件12(0)2ndkk， ，1 2等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 例題例題12-10 在玻璃表面鍍上一層在玻璃表面鍍上一層MgF2薄膜，使波長(zhǎng)為薄膜，使波長(zhǎng)為 =550 nm的綠光
9、全部通過(guò)。求膜的厚度。的綠光全部通過(guò)。求膜的厚度。解一解一：使反射綠光干涉相消使反射綠光干涉相消 由反射光干涉相消條件由反射光干涉相消條件取取k = 0，MgF2玻璃玻璃n2= 1.38n1 =1.50n0 = 1 = 2 n2 e =(2k+1) /224)1k2(ne= 99.6 nm550nm41.3824nen0 = 1 12n1n2等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出=99.6 nm解二解二: : 使透射綠光干涉相長(zhǎng)使透射綠光干涉相長(zhǎng) 由透射光干涉加強(qiáng)條件：由透射光干涉加強(qiáng)條件：12n2n
10、1n0 = 1取取k = 0問(wèn)題：此時(shí)反射光呈什么顏色？問(wèn)題：此時(shí)反射光呈什么顏色？ken22224ne取取k=1取取k=2反射光呈現(xiàn)紫藍(lán)色。反射光呈現(xiàn)紫藍(lán)色。得得 由由22n ek122825nmn e122/2412.5nmn e等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出n1n2n3ibaabABC2222212cos2sinn ee nni 當(dāng)一束平行光入射到厚度不均勻的透明介質(zhì)薄膜當(dāng)一束平行光入射到厚度不均勻的透明介質(zhì)薄膜上，如圖所示，兩光線(xiàn)上，如圖所示，兩光線(xiàn) a 和和b 的光程差的光程差: 當(dāng)
11、當(dāng) i 保持不變時(shí)，光程差僅保持不變時(shí)，光程差僅與膜的厚度有關(guān)，凡厚度相同與膜的厚度有關(guān)，凡厚度相同的地方光程差相同，從而對(duì)應(yīng)的地方光程差相同，從而對(duì)應(yīng)同一條干涉條紋同一條干涉條紋等厚干涉條紋。等厚干涉條紋。等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出為此，明紋和暗紋出現(xiàn)的條件為為此，明紋和暗紋出現(xiàn)的條件為22123222101232kkn ekk， ， ， ， ， ，明紋明紋暗紋暗紋 實(shí)際應(yīng)用中，通常使光線(xiàn)實(shí)際應(yīng)用中，通常使光線(xiàn) 垂直入射膜面，垂直入射膜面，即即 ，光程差公式簡(jiǎn)化為，光程差公式簡(jiǎn)化為0ie
12、n22：因?yàn)榘氩〒p失而產(chǎn)生的附加光程差。：因?yàn)榘氩〒p失而產(chǎn)生的附加光程差。等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 當(dāng)薄膜上、下表面的反射光都存在或都不存當(dāng)薄膜上、下表面的反射光都存在或都不存在半波損失時(shí)，其光程差為在半波損失時(shí)，其光程差為222enen22 當(dāng)反射光之一存在半波損失時(shí)，其光程差應(yīng)當(dāng)反射光之一存在半波損失時(shí)，其光程差應(yīng)加上附加光程加上附加光程 /2 , ,即即等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退
13、出劈尖劈尖：薄膜的兩個(gè)表面是平面：薄膜的兩個(gè)表面是平面, ,其間有很小夾角。其間有很小夾角。1.劈尖膜劈尖膜等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出(1)(1) 劈尖干涉光程差的計(jì)算劈尖干涉光程差的計(jì)算=2ne nA反射光反射光2反射光反射光1入射光入射光(單色平行單色平行光垂直入射光垂直入射)e空氣介質(zhì)空氣介質(zhì)+/2當(dāng)光從光疏介質(zhì)當(dāng)光從光疏介質(zhì)入射到光密介質(zhì)入射到光密介質(zhì)的表面反射時(shí)的表面反射時(shí)B等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下
14、頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出(2)(2) 劈尖劈尖明暗條紋的判據(jù)明暗條紋的判據(jù) 當(dāng)光程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，出現(xiàn)干涉加強(qiáng)的當(dāng)光程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，出現(xiàn)干涉加強(qiáng)的現(xiàn)象，形成明條紋現(xiàn)象，形成明條紋; 當(dāng)光程差等于波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，當(dāng)光程差等于波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，出現(xiàn)干涉減弱的現(xiàn)象，形成暗條紋。出現(xiàn)干涉減弱的現(xiàn)象，形成暗條紋。(123)221(012)22kknekk， ， ， ， ，明紋明紋暗紋暗紋等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出(3)(3) 劈尖干涉條紋的特征劈尖干涉條紋的特征明、暗條紋處的膜厚：明、
15、暗條紋處的膜厚：00ke棱邊呈現(xiàn)暗紋棱邊呈現(xiàn)暗紋/41/2nken第一級(jí)暗紋第一級(jí)暗紋第一級(jí)明紋第一級(jí)明紋(123)221(012)22kknekk， ， ， ， ，明紋明紋暗紋暗紋等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出一系列明暗相間的、平行于棱邊的平直條紋。一系列明暗相間的、平行于棱邊的平直條紋。等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出相鄰明紋（或暗紋）所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之差相鄰明紋（或暗紋）所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之
16、差 相鄰明紋（或暗紋）相鄰明紋（或暗紋）所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之差相所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之差相同。同。e ke ek k+1+1 e 明紋明紋暗紋暗紋1kkeee (21)(21)44kknn2n等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出兩相鄰明紋（或暗紋）的間距兩相鄰明紋（或暗紋）的間距結(jié)論結(jié)論： a.a.條紋等間距分布條紋等間距分布 b b. .夾角夾角 越小，條紋越疏；反之則密。如越小，條紋越疏；反之則密。如 過(guò)大，過(guò)大， 條紋將密集到難以分辨，就觀(guān)察不到干涉條紋了。條紋將密集到難以分辨，就觀(guān)察不到干涉條紋了
17、。 L e明紋明紋暗紋暗紋L e sineLe2n等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 劈尖干涉條紋是一系列明暗相間的、等間劈尖干涉條紋是一系列明暗相間的、等間距分布的、平行于棱邊的平直條紋。距分布的、平行于棱邊的平直條紋。劈尖干涉條紋劈尖干涉條紋等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出例題例題12-1112-11 在半導(dǎo)體元件生產(chǎn)中，為了測(cè)定硅片在半導(dǎo)體元件生產(chǎn)中，為了測(cè)定硅片上上SiOSiO2 2薄膜的厚
18、度，將該膜的一端腐蝕成劈尖狀，薄膜的厚度，將該膜的一端腐蝕成劈尖狀，已知已知SiOSiO2 2 的折射率的折射率n =1.46，用波長(zhǎng)，用波長(zhǎng) =589.3 nm的的鈉光照射后，觀(guān)察到劈尖上出現(xiàn)鈉光照射后，觀(guān)察到劈尖上出現(xiàn)9 9條暗紋，且第條暗紋，且第9 9條條在劈尖斜坡上端點(diǎn)在劈尖斜坡上端點(diǎn)M處，處，SiSi的折射率為的折射率為3.423.42。試求。試求SiOSiO2 2薄膜的厚度。薄膜的厚度。SiSiO2OM解：解：由由暗紋暗紋條件條件知知, ,第第9 9條暗紋對(duì)應(yīng)于條暗紋對(duì)應(yīng)于k=8, ,代入上式得代入上式得所以所以SiO2薄膜的厚度為薄膜的厚度為1.72 1.72 m m。2ne(2
19、1)(012)2kk， ， ，=(21)41.72eknm等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出例題例題12-1212-12 為了測(cè)量金屬細(xì)絲的直徑，把金屬絲為了測(cè)量金屬細(xì)絲的直徑，把金屬絲夾在兩塊平玻璃之間，形成劈尖，如圖所示，如用夾在兩塊平玻璃之間，形成劈尖，如圖所示，如用單色光垂直照射單色光垂直照射 ，就得到等厚干涉條紋。測(cè)出干，就得到等厚干涉條紋。測(cè)出干涉條紋的間距，就可以算出金屬絲的直徑。某次的涉條紋的間距，就可以算出金屬絲的直徑。某次的測(cè)量結(jié)果為：?jiǎn)紊獾牟ㄩL(zhǎng)測(cè)量結(jié)果為：?jiǎn)紊獾牟ㄩL(zhǎng) =
20、=589.3 nm金屬絲與劈金屬絲與劈間頂點(diǎn)間的距離間頂點(diǎn)間的距離L=28.880 mm，3030條明紋間得距離條明紋間得距離為為4.295 mm, ,求金屬絲的直徑求金屬絲的直徑D？ LD等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出解解: : 相鄰兩條明紋間的間相鄰兩條明紋間的間距距 其間空氣層的厚度相差為其間空氣層的厚度相差為 /2。于是，于是，其中其中 為劈間尖的交角。因?yàn)闉榕g尖的交角。因?yàn)?很小，所以很小，所以 代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得 .mml 4 29529sin2lsinDL2LDl39328.
21、880 10589.3 100.057464.29510291mmm2D等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出依據(jù)：依據(jù)： 測(cè)表面不平度測(cè)表面不平度 測(cè)波長(zhǎng)：已知測(cè)波長(zhǎng)：已知、n，測(cè)測(cè)L可得可得 測(cè)折射率：已知測(cè)折射率：已知、，測(cè)測(cè)L可得可得n 測(cè)細(xì)小直徑、厚度、微小變化測(cè)細(xì)小直徑、厚度、微小變化h h待測(cè)塊規(guī)待測(cè)塊規(guī)標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)平晶平晶等厚條紋等厚條紋待測(cè)工件待測(cè)工件平晶平晶2Ln公式應(yīng)用應(yīng)用等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè)
22、下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出.S分束鏡分束鏡M顯微鏡顯微鏡o 牛頓環(huán)牛頓環(huán)裝置簡(jiǎn)圖裝置簡(jiǎn)圖平凸透鏡平凸透鏡平晶平晶 牛頓環(huán)：一束單牛頓環(huán)：一束單色平行光垂直照射到色平行光垂直照射到此裝置上時(shí)，所呈現(xiàn)此裝置上時(shí)，所呈現(xiàn)的等厚條紋是一組以的等厚條紋是一組以接觸點(diǎn)接觸點(diǎn)O為中心的同為中心的同心圓環(huán)。心圓環(huán)。 (1) (1) 牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置及光路牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置及光路2.牛頓環(huán)牛頓環(huán)等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退
23、出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出(2)(2) 反射光光程差的計(jì)算反射光光程差的計(jì)算eA1222e等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出22222 e-RRerR(3)(3) 牛頓環(huán)干涉條紋的特征牛頓環(huán)干涉條紋的特征 明暗條紋的判據(jù)明暗條紋的判據(jù)rRe0由幾何關(guān)系可知由幾何關(guān)系可知222RerR22reR(12 3)221(012)22kknekk， ， ， ， ，明紋明紋暗紋暗紋等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返
24、回返回 退出退出k=0，r =0 中心是暗斑中心是暗斑牛頓環(huán)牛頓環(huán)干涉條紋是一系列明暗相間的同心圓環(huán)。干涉條紋是一系列明暗相間的同心圓環(huán)。11231,2012RkkrRk， ， ， ， ，明環(huán)明環(huán)暗環(huán)暗環(huán)(1 2)12 3012kRkrkRk， ， ， ， ，明環(huán)明環(huán)暗環(huán)暗環(huán)等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 相鄰暗環(huán)的間距相鄰暗環(huán)的間距內(nèi)疏外密內(nèi)疏外密11kkRrrrkk(1 2)12 3012kRkrkRk， ， ， ， ，明環(huán)明環(huán)暗環(huán)暗環(huán)等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)
25、象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 牛頓環(huán)干涉是一系列明暗相間的、內(nèi)疏外密的牛頓環(huán)干涉是一系列明暗相間的、內(nèi)疏外密的同心圓環(huán)同心圓環(huán)。等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 測(cè)透鏡球面的半徑測(cè)透鏡球面的半徑R 已知已知 , 測(cè)測(cè) m、rk+m、rk，可得可得R 。 測(cè)波長(zhǎng)測(cè)波長(zhǎng) 已知已知R，測(cè)出測(cè)出m 、 rk+m、rk， 可得可得 。 檢驗(yàn)透鏡球表面質(zhì)量檢驗(yàn)透鏡球表面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)規(guī)待測(cè)透鏡待測(cè)透鏡暗紋暗紋 應(yīng)用：應(yīng)用：依據(jù)：公式依據(jù)：公式22k mk
26、rrmR等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 例題例題12-13 利用空氣劈尖的等厚干涉條紋可以檢測(cè)利用空氣劈尖的等厚干涉條紋可以檢測(cè)工工 件表面存在的極小的加工紋路，件表面存在的極小的加工紋路， 在經(jīng)過(guò)精密加在經(jīng)過(guò)精密加工的工件表面上放一光學(xué)平面玻璃，使其間形成空工的工件表面上放一光學(xué)平面玻璃，使其間形成空氣劈形膜，用單色光照射玻璃表面，并在顯微鏡下氣劈形膜，用單色光照射玻璃表面，并在顯微鏡下觀(guān)察到干涉條紋，觀(guān)察到干涉條紋，如圖所示，試如圖所示，試2bah ab hba hek-1ek根據(jù)根據(jù)干涉
27、條紋的彎曲方向，判斷干涉條紋的彎曲方向，判斷工件表面是凹的還是凸的；并證工件表面是凹的還是凸的；并證明凹凸深度可用下式求得明凹凸深度可用下式求得:等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出2bah 解解: :如果工件表面是精確的平面如果工件表面是精確的平面, ,等厚干涉條紋應(yīng)該是等厚干涉條紋應(yīng)該是等距離的平行直條紋，現(xiàn)在觀(guān)察到的干涉條紋彎向空等距離的平行直條紋，現(xiàn)在觀(guān)察到的干涉條紋彎向空氣膜的左端。因此，可判斷工件表面是下凹的，如圖氣膜的左端。因此，可判斷工件表面是下凹的，如圖所示。由圖中相似直角三角形可
28、知所示。由圖中相似直角三角形可知: 所以所以12kkahhbeeab hba hek-1ek等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 選擇進(jìn)入下一節(jié)選擇進(jìn)入下一節(jié) 12-0 0 教學(xué)基本要求教學(xué)基本要求* *12-1 幾何光學(xué)簡(jiǎn)介幾何光學(xué)簡(jiǎn)介 12-2 光源光源 單色光單色光 相干光相干光 12-3 雙縫干涉雙縫干涉 12-4 光程與光程差光程與光程差 12-5 薄膜干涉薄膜干涉* *12-6 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 12-7 光的衍射現(xiàn)象光的衍射現(xiàn)象 惠更斯惠更斯- -菲涅耳原理菲涅耳原理 12
29、-8 單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 返回返回 退出退出 12-9 圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射 光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng) 12-10 光柵衍射光柵衍射* *12-11 X X射線(xiàn)的衍射射線(xiàn)的衍射 12-12 光的偏振狀態(tài)光的偏振狀態(tài) 12-13 起偏和檢偏起偏和檢偏 馬呂斯定律馬呂斯定律 12-14 反射和折射時(shí)光的偏振反射和折射時(shí)光的偏振* *12-15 光的雙折射光的雙折射* *12-16 偏振光的干涉偏振光的干涉 人為雙折射人為雙折射* *12-17 旋光性旋光性* *12-18 現(xiàn)代光學(xué)簡(jiǎn)介現(xiàn)代光學(xué)簡(jiǎn)介等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象
等傾干涉條紋光波經(jīng)薄膜兩表面反射后相互加所形成的干涉現(xiàn)象課件
