17-2分振幅法干涉.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,分振幅法干涉,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a,1,a,2,a,斜入射情况,17-3,薄膜干涉,光线,a,2,与光线,a,1,的光程差为：,额外程差,由折射定律和几何关系可得出：,不论入射光的入射角如何,注：额外程差的确定,只要满足,n,1,n,3,(,或,n,1,n,2,n,2,n,3,(,或,n,1,n,2,n,3,),额外程差为,0,垂直入射情况下：,e,n,2,反射光干涉条件,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，来增强反射薄膜,(1),若反射光相消（增透）干涉的条件中取,k,=1,，膜的厚度为多少？,例,用波长 的单色光从空气垂直入射，照相机镜头 的折射率为,n,3,=1.5,，上面涂一层,n,2,=1.38,的氟化镁增透膜解：因为 ，所以反射光经历两次半波损失反射光相干相消的条件是：,代入,k,=1,和,n,2,求得：,此膜对反射光相长（,增反,）的条件：,在可见光范围内（,400-700 nm,），波长,412.5nm,的光有增反。

2),此增透膜在可见光范围内有没有增反？,17-4,、劈尖干涉 牛顿环,夹角很小的两个平面所构成的薄膜,空气劈尖,上、下表面的反射光产生干涉，两相干光的光程差为,垂直入射时,斜入射时,一、劈尖干涉,实心劈尖,(1),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。

r,2,=,R,2,-(,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,h,待测块规,标准块规,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？,等厚条纹,待测工件,平晶,检验透镜球表面质量,待测透镜,标准验规,暗 纹,问题：,透镜球表面有什么质量问题？,17-5,、迈克耳逊干涉仪,M,1,2,2,1,S,半透半反膜,1,光束,2,和,1,产生干涉,若,M,1,、,M,2,垂直,等倾条纹,若,M,1,、,M,2,不严格垂直，有一微小角度偏差,等厚条纹,M,2,M,1,G,1,G,2,3,、应用：微小位移测量；测折射率,1,、,光路,：,G,1,：,分光板,G,2,：,补偿板,2,、,原理：,当,M,1,平移,d,距离时，干涉条纹移过,N,条，,则：,2d=N,当,M,1,光路中插入一层介质膜，条纹发生,N,条改变。

则：,2,（,n-1,）,d=N,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,。