分振幅法雙光束干涉PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1分振幅法雙光束干涉分振幅法雙光束干涉 由擴(kuò)展光源發(fā)出的每一簇平行光線經(jīng)平行平板反射后由擴(kuò)展光源發(fā)出的每一簇平行光線經(jīng)平行平板反射后，都會聚在無窮遠(yuǎn)處，或者通過透鏡會聚在焦平面上，產(chǎn)，都會聚在無窮遠(yuǎn)處，或者通過透鏡會聚在焦平面上，產(chǎn)生生等傾干涉等傾干涉。第1頁/共34頁 由圖示光路可見，該光程差為由圖示光路可見，該光程差為ANnBCABn0)(第2頁/共34頁2coshBCAB121sintan2sinhACAN102sinsinnn122022sin2cos2nnhnh第3頁/共34頁122022sin2cos2nnhnh 如果平板折射率的大小介于兩種兩側(cè)介質(zhì)折射率之間如果平板折射率的

2、大小介于兩種兩側(cè)介質(zhì)折射率之間，則兩支反射光，則兩支反射光無無“半波損失半波損失”貢獻(xiàn)。此時，光程差貢獻(xiàn)。此時，光程差2cos22nh第4頁/共34頁)cos(202010201kIIIII在透鏡焦平面上，等傾干涉的光強(qiáng)分布為：在透鏡焦平面上，等傾干涉的光強(qiáng)分布為： 顯然，形成亮干涉條紋的位置，由下述條件決定：即顯然，形成亮干涉條紋的位置，由下述條件決定：即相應(yīng)于光程差相應(yīng)于光程差: =m (m = 0, 1, 2, )的位置為的位置為亮條紋亮條紋；相應(yīng)于光程差；相應(yīng)于光程差: =(m+1/2) (m = 0, 1, 2, )的位置為的位置為暗條紋暗條紋。第5頁/共34頁第6頁/共34頁第7頁

3、/共34頁第8頁/共34頁0022mnh第9頁/共34頁21200nhm10mm第10頁/共34頁)1(2cos212NmnhN)1()cos1(22NnhN第11頁/共34頁1101NhnnN221202222/2/cos1nnNNNNNnn210/第12頁/共34頁NNNffr11tan110NhnnfrN第13頁/共34頁)1(201NhnnfrreNNN第14頁/共34頁第15頁/共34頁第16頁/共34頁圖圖 2-10 2-10 平板干涉的反射光條紋和透射光條紋比較平板干涉的反射光條紋和透射光條紋比較 第17頁/共34頁第18頁/共34頁S0 1CBAPhn1n0n0 2楔形平板楔形

4、平板平板的兩表面不平行，但夾角很小。平板的兩表面不平行，但夾角很小。第19頁/共34頁(1) 光程差光程差2cos22 nh第20頁/共34頁第21頁/共34頁第22頁/共34頁 不管哪種形狀的等厚干涉條紋，相鄰兩亮條紋或兩暗不管哪種形狀的等厚干涉條紋，相鄰兩亮條紋或兩暗條紋間對應(yīng)的光程差均相差一個波長，所以從一個條紋過條紋間對應(yīng)的光程差均相差一個波長，所以從一個條紋過渡到另一個條紋，平板的厚度均改變渡到另一個條紋，平板的厚度均改變 ( /2n ) 。第23頁/共34頁第24頁/共34頁 當(dāng)光當(dāng)光垂直垂直照射劈尖時，會在上表面產(chǎn)生平行于棱線的等照射劈尖時，會在上表面產(chǎn)生平行于棱線的等間距干涉條

5、紋。相應(yīng)亮線位置的厚度間距干涉條紋。相應(yīng)亮線位置的厚度 h 滿足滿足:, 2, 122mmnh相應(yīng)暗線位置的厚度相應(yīng)暗線位置的厚度 h 滿足滿足:, 2, 1)21(22mmnh 棱線總處于暗條紋的位置棱線總處于暗條紋的位置。如果考慮到光在上表面。如果考慮到光在上表面(或或下表面下表面)上會發(fā)生上會發(fā)生“半波損失半波損失”，在棱線處上、下表面的反，在棱線處上、下表面的反射光總是抵消，則在棱線位置上總為光強(qiáng)極小值。射光總是抵消，則在棱線位置上總為光強(qiáng)極小值。第25頁/共34頁式中，式中，N 可以是整數(shù)，亦可以是小數(shù)?？梢允钦麛?shù)，亦可以是小數(shù)。 相鄰亮條紋相鄰亮條紋(或暗條紋或暗條紋)間的距離，即

6、條紋間距為：間的距離，即條紋間距為：nNd2sin2nL 第26頁/共34頁第27頁/共34頁rSROh第28頁/共34頁22222)(hRhhRRrRrh22 若由中心向外數(shù)第若由中心向外數(shù)第 N 個暗環(huán)的半徑為個暗環(huán)的半徑為 r，則，則 由于透鏡凸表面的曲率半徑由于透鏡凸表面的曲率半徑R遠(yuǎn)大于暗環(huán)對應(yīng)的空氣層遠(yuǎn)大于暗環(huán)對應(yīng)的空氣層厚度，所以厚度，所以 ：第29頁/共34頁)21(22Nh2Nh NrR2由此可得由此可得 在牛頓環(huán)中心在牛頓環(huán)中心(h = 0)處，由于兩反射光的光程差處，由于兩反射光的光程差(計及計及“半波損失半波損失”)為為= /2，所以是一個暗點，而在透射光方，所以是一個暗點，而在透射光方向上可以看到一個強(qiáng)度互補(bǔ)的干涉圖樣，這時的牛頓環(huán)中向上可以看到一個強(qiáng)度互補(bǔ)的干涉圖樣，這時的牛頓環(huán)中心是一個亮點。心是一個亮點。 第30頁/共34頁第31頁/共34頁在光學(xué)設(shè)計中，在光學(xué)設(shè)計中， 可以按上式換算光可以按上式換算光圈數(shù)與曲率差之間的關(guān)系：圈數(shù)與曲率差之間的關(guān)系： 當(dāng)條紋是同心圓環(huán)時，表示沒有當(dāng)條紋是同心圓環(huán)時，表示沒有局部誤差。假設(shè)零件表面的曲率半徑局部誤差。假設(shè)零件表面的曲率半徑為為R1