等倾干涉 等厚干涉ppt课件.ppt

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1、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,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

2、如图所示,反射光观察： 光线a2与光线 a1的光程差为：,由折射定律和几何关系可得出：,干涉条件,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n1n3(或n1 n2 n3) 产生附加光程差,满足n1n2n3(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

3、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。,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,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,1.干涉条件,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=1,2.讨论：,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

4、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。,3.劈尖干涉的应用：,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。,测细小直径、厚度、微小变化,测表面不平度,五、牛顿环 (等厚干涉特例),空气薄层中，任一厚度e 处上下表面反射光的干涉条件：,略去e2,各级明、暗干涉条纹的半径：,随着牛顿环半径的增大，条纹变得越来越密。,e=0,两反射光的光程差 =/2，为暗斑。,检验透镜球表面质量,六、迈克耳孙干涉仪,M1,2,2,1,1,半透半反膜,光束2和1发生干涉,若M1、M2平行 等倾条纹,若M1、M2有小夹角 等厚条纹,若条纹为等厚条纹，M1平移d 时，干涉条移过N条，则有：,应用：,微小位移测量,测折射率,