第二讲分振幅法干涉教学文案.ppt

第二讲：分振幅法干涉,本次课内容,17-3 薄膜干涉,17-4 劈尖、牛顿环,课本P127--129,17-5 迈克耳孙干涉仪,,一 、 光程差,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a1,a2,a,斜入射情况,17-3 薄膜干涉,,光线a2与光线 a1的光程差为：,,,,,,不论入射光的入射角如何,注：额外程差的确定,只要满足n1n3(或n1 n2

等厚干涉）,(2)棱边处，e=0,=/2，出现暗条纹有“半波损失”,(3)实心劈尖任意相邻明条纹对应的厚度差：,,(4)任意相邻明条纹(或暗条纹)之间的距离为.,思考 劈尖角 愈小，干涉条纹愈 ； 愈大，干涉条纹愈 二、劈尖干涉的应用（干涉膨胀仪）,原理： 利用空气劈尖干涉原理测定样品 的热膨胀系数（如图）,,,平板玻璃,,石英圆环,,,,,样品,,空气劈尖,现象及结论： 当温度发生变化时，样品发生热胀冷缩现象如果样品向上（或向下）平移/2的距离，空气的上下两表面的反射光的光程差将减少（或增加） 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，即表明样品热胀冷缩了N/2的长度三、牛顿环,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,介质层中，任一厚度e处上下表面反射光的干涉条件：,,当e=0,两反射光的光程差 =/2，所以环心为一暗斑r2 = R2 - (R - e)2 2Re,明环半径：,k=1，2，,暗环半径：,k=1，2，,,牛顿环干涉图样,,,,,,,,,,,,,,,,例 用紫光照射，借助于低倍测量显微镜测得由中心往外数第 k 级明环的半径 , k 级往上数第16 个明环半径 ，平凸透镜的曲率半径 R=2.50 m。

求：紫光的波长？,解：根据明环半径公式：,测细小直径、厚度、微小变化,平晶,问题：如何测量微小长度及微小长度的变化？,四、等厚干涉的应用,测表面不平度,问题： 1）不平处出现在哪里？ 2）不平处的高度差如何计算？,检验透镜球表面质量,待测透镜,问题： 透镜球表面有什么质量问题？,17-5、迈克耳逊干涉仪,,,,,,,M1,2,2,1,半透半反膜,光束2和1产生干涉,若M1、M2垂直 等倾条纹,若M1、M2不严格垂直，有一微小角度偏差 等厚条纹,1、光路：,G1：分光板 G2：补偿板,2、原理：,例. 在迈克耳逊干涉仪的两臂中分别引入 10 厘米长的玻璃管 A、B ，其中一个抽成真空，另一个在充以一个大气压空气的过程中观察到107.2 条条纹移动，所用波长为546nm求空气的折射率？,,,,,,,,,,A,B,解：设空气的折射率为 n,本 次 课 完,。