《薄膜干涉》课件.ppt

1,一、薄膜干涉(film interference),油膜在白光下,阳光下的肥皂膜,2,蜻蜓翅膀在阳光下,阳光下的肥皂泡,3,L,1.等倾干涉,4,5,反射光的光程差,加 强,减 弱,6,透射光的光程差,E,7,L,f,P,0,r环,A,C,D,2,1,S,B,等倾干涉条纹,8,当光线垂直入射时,当 时,当 时,9,例 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460 nm,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？,10,解(1),绿色,已知,n1=1.20,n2=1.30,d=460 nm,11,(2)透射光的光程差,红光,紫光,12,增透膜和增反膜,利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率.,13,取,（增强）,氟化镁为增透膜,例 为了增加透射率，求氟化镁膜的最小厚度已知 空气n1=1.00，氟化镁 n2=1.38，=550 nm,则,END,14,-不均匀薄膜表面的等厚条纹。,2.1.劈尖（wedge film）（劈形膜）,夹角很小的两个平面所构成的薄膜叫劈尖。,A,1、2两束反射光,例如在膜面上（A点）,来自同一束入射光，,它们可以产生干涉。,2、等厚干涉,15,明纹,暗纹,实际应用中大都是平行光垂直入射到劈尖上。,16,17,2）条纹间距（明纹或暗纹）,18,3）干涉条纹的移动,19,解,20,劈尖干涉的应用,21,3）检验光学元件表面的平整度,4）测细丝的直径,22,例12.7：利用空气劈尖的等厚干涉条纹，可测量精密加工件表面极小纹路的深度，如图在工件表面放一平板玻璃，使其间形成空气劈尖，以单色光垂直照射玻璃表面，观察干涉条纹如图。试根据条纹形状，说明工件表面是凹的或是凸的？并证明纹路的深度可用下式表示：,ek,A,B,C,D,E,23,2.2 牛顿环,由一块平板玻璃和一平凸透镜组成,光程差,24,牛顿环实验装置,光程差,暗纹,4）应用例子:可以用来测量光波波长，用于检测透镜质量，曲率半径等.,1）从反射光中观测，中心点是暗点还是亮点？从透射光中观测，中心点是暗点还是亮点？,2）属于等厚干涉，条纹间距不等，为什么？,3）将牛顿环置于 的液体中，条纹如何变？,27,测量透镜的曲率半径,28,例2 用氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验，测得第个 k 暗环的半径为5.63mm,第 k+5 暗环的半径为7.96mm，求平凸透镜的曲率半径R.,解,29,G,30,解 1）条纹为同心圆,明纹,31,32,总结,1）干涉条纹为光程差相同的点的轨迹，即厚度相等的点的轨迹,33,2）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长条纹不等间距,3）条纹的动态变化分析（变化时）,34,4）半波损失需具体问题具体分析,