等倾干涉_等厚干涉-课件·PPT.ppt

不同光线通过透镜要改变传播方向,
会不会引起附加光程差?
问题
A、B、C 的位相相同,在F点会聚,互相加强
A、B、C 各点到F点的光程都相等。
AaF比BbF经过的几何路程长,但BbF在透镜中经过的路程比AaF长,透镜折射率大于1,折算成光程, AaF的光程与BbF的光程相等。
解
释
使用透镜不会引起各相干光之间的附加光程差。
17-4 等倾干涉等厚干涉
利用薄膜上、下两个表面对入射光的反射和折射,可在反射方向( 或透射方向)获得相干光束。
一、薄膜干涉
扩展光源照射下的薄膜干涉
a1
a2
a
在一均匀透明介质n1中
放入上下表面平行,厚度
为e 的均匀介质 n2(>n1),用扩展光源照射薄膜,其
反射和透射光如图所示
分振幅法
反射光观察:
光线a2与光线 a1的光程差为:
附加光程差
由折射定律和几何关系可得出:
a1
a2
a
干涉条件
薄膜
a
a1
a2
n1
n2
n3
不论入射光的的入射角如何反射光观察时:
附加光程差的确定:
满足n1<n2>n3(或n1 >n2 <n3) 产生附加光程差
满足n1>n2>n3(或n1 <n2 <n3) 不存在附加光程差
对同样的入射光来说,当反射方向干涉加强时,在透射方向就干涉减弱。
(等倾干涉)
二、增透膜和增反膜
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。
增反膜-----
利用薄膜上、下表面反射光的光程差满足相长干涉,反射光因干涉而加强。
三、等厚干涉
当薄膜很薄时,从垂直于膜面的方向观察,且视场角范围很小,膜上厚度相同的位置有相同的光程差,对应同一级条纹,固称为等厚干涉。

e

n
n
n
A
反射光2
反射光1
单色平行光
(设n > n)
a
1、2两束反射光来自同一束入射光,它们可以产生干涉。
四. 劈尖干涉(劈形膜)
夹角很小的两个平面所构成的薄膜
空气劈尖
实心劈尖
棱边
楔角
平行单色光垂直照射实心劈尖上,上、下表面的反射光将产生干涉,厚度为e 处,两相干光的光程差为

实心劈尖:n1=1,垂直入射i=0
干涉条件
劈尖上厚度相同的地方,两相干光的光程差相同,对应一定k值的明或暗条纹。
棱边处,e=0,=/2,出现暗条纹有“半波损失”
对空气劈尖:n2=1
:
实心劈尖任意相邻明条纹对应的厚度差:
任意相邻明条纹(或暗条纹)之间的距离 b为:
在入射单色光一定时,劈尖的楔角愈小,则b 愈大,干涉条纹愈疏; 愈大,则b 愈小,干涉条纹愈密。
当用白光照射时,将看到由劈尖边缘逐渐分开的彩色直条纹。
:
干涉膨胀仪:利用空气劈尖干涉原理测定样品的热膨胀系数
样品
平板玻璃
石英圆环
样品受热向上平移/2 的距离,上下表面的
两反射光的光程差减小。劈尖各处的干涉条纹发
生明暗明(或暗明暗)的变化。如果观察
到某处干涉条纹移过了N 条,即表明劈尖的下表
面平移了N·/2 的距离。
空气劈尖