第12章波动光学2.ppt

第12章波动光学2
*当光从折射率大的光密介质，正入射于折射率小的光疏介质时，反射光没有半波损失。
*折射光没有相位突变
折射光相位无 变
p
玻璃
3
n
1
n
例二:
空气
第几级 明纹
11. 如图所示，在的平面上镀了一层厚度均匀的薄膜。为了测量这层薄膜的厚度，将它的一部分磨成劈形（示意图中的段）。现用波长为 的平行光垂直照射，观察反射光形成的等厚干涉条纹。在图中段共有8条暗纹，且B处恰好是一条暗纹，求膜的厚度。（，）
明纹
暗纹
空气
（2）检验光学元件表面的平整度
（3）测细丝的直径
例2 两块长度10 cm的平玻璃片，一端互相接触， mm的纸片隔开，形成空气劈形膜．以波长为500 nm的平行光垂直照射，观察反射光的等厚干涉条纹，在全部10 cm的长度内呈现多少条明纹？(1 nm=10-9 m)
解法1：设空气膜最大厚度为e
2ne+ = k
∴ 明纹数为16
e
解法2：计算劈尖角θ
e
θ
明条纹间距
明条纹数目
答案C
1. 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为 的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分
（A）凸起，且高度为
（B）凸起，且高度为
（C）凹陷，且深度为
（D）凹陷，且深度为
随堂小议
答案B
2. 如图a所示，一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长 ＝500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射．看到的反射光的干涉条纹如图b所示．有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切．则工件的上表面缺陷是
(A) 不平处为凸起纹，
最大高度为500 nm．
(B) 不平处为凸起纹，
最大高度为250 nm．
(C) 不平处为凹槽，
最大深度为500 nm．
(D) 不平处为凹槽，
最大深度为250 nm．
3. 如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹．如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的
（A）数目减少，间距变大．
（B）数目不变，间距变小．
（C）数目增加，间距变小．
（D）数目减少，间距不变．
答案B
(二) 牛顿环
由一块平板玻璃和一平凸透镜组成
1. 牛顿环实验装置
白光入射的牛顿环照片
单色光入射的牛顿环照片
R
光程差
明纹
暗纹
r
e
暗环半径
明环半径
2. 光程差及明暗条件
由几何关系可知
光程差
R
r
暗环半径
明环半径
空气换成折射率为n 介质
n
n
问题：属于等厚干涉，条纹间距不等,中疏边密,为什么？

原因：e与r2 成正比，离开中心越远，e 增加越快，条纹变得越密
（1）e =0 时 故干涉花样中心为暗斑。以后为明暗相间的圆环形干涉条纹—牛顿环
R
r
（2）将牛顿环置于 的液体中，条纹如何变？
R
r
未置于的液体中
置于的液体中
k , > k
（1）测量透镜的曲率半径
工 件
标 准 件

（2）可以用来测量光波波长，用于检测透镜质量.
牛顿环例题
求
R
?
k
?
r
k
5
+
r
k
已知
例
在牛顿环实验中
l
589 nm
r
k
mm
5
+
r
k
mm
暗环