1703光程 薄膜干涉

1、第十七第十七章章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)17 - 3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉一一 光程光程光在真空中的速度光在真空中的速度001c光在介質(zhì)中的速度光在介質(zhì)中的速度1uncu1uc真空中的波長真空中的波長介質(zhì)的折射率介質(zhì)的折射率)(2cos1101rttee)(2cos2202rtteen介質(zhì)中的波長介質(zhì)中的波長*1sp1r*2s2rn第十七第十七章章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)17 - 3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉 波程差波程差 12rrr 相位差相位差 )(2)(212rttrtt)(212rr)(212rnr 物理意義物理意義：光程就是光在媒質(zhì)中通：光程就是光在媒質(zhì)中通過的幾何路程過的幾何路程 ,

2、按波數(shù)相等折合到真空按波數(shù)相等折合到真空中的路程中的路程.nrr*1sp1r*2s2rnn介質(zhì)中的波長介質(zhì)中的波長1) 光程光程: 媒質(zhì)折射率與光的幾何路程之積媒質(zhì)折射率與光的幾何路程之積 =nr第十七第十七章章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)17 - 3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉2）光程差）光程差 (兩光程之差兩光程之差)12rnr光程差光程差*1sp1r*2s2rn,2, 1 ,0,kk,2, 1 ,02,kk 干涉干涉加強(qiáng)加強(qiáng)2 相位差相位差 干涉干涉減弱減弱, 2 , 1 , 0,2) 12(kk,2, 1 ,0, )12(kk第十七第十七章章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)17 - 3 光程光程 薄膜干涉薄膜

3、干涉fabo二二 透鏡不引起附加的光程差透鏡不引起附加的光程差fab焦平面焦平面第十七第十七章章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)17 - 3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉p1n1n2n1m2mdl三三 薄膜干涉薄膜干涉adcdadnbcabn1232)(cosdbcabiacadsinidsintan212sinsinnni212nn idc34e5a1b2第十七第十七章章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)17 - 3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉2cos22sin1cos222232rdnrnrd2sin222122rinnd 反反射光的光程差射光的光程差rk加加 強(qiáng)強(qiáng)),2, 1(k2) 12(k減減 弱弱),2, 1 ,

4、0(kp1n1n2n1m2mdlidc34e5a1b212nn 第十七第十七章章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)17 - 3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉innd22122tsin2 透透射光的光程差射光的光程差 注意：注意：透射光和反透射光和反射光干涉具有互射光干涉具有互 補(bǔ)補(bǔ) 性性 ，符合能量守恒定律符合能量守恒定律.根據(jù)具體根據(jù)具體情況而定情況而定2/sin222122innd反p1n1n2n1m2mdlidc34e5a1b212nn 第十七第十七章章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)17 - 3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉 當(dāng)光線垂直入射時(shí)當(dāng)光線垂直入射時(shí) 0i222rdn2r2dn 1n1n2n1n3n2n12nn

5、 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)123nnn當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)第十七第十七章章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)17 - 3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉解解 (1)kdn1r2, 2 , 1,21kkdnnm11042, 11dnknm552, 21dnknm36832, 31dnk 例例 一油輪漏出的油一油輪漏出的油(折射率折射率 =1.20)污染了某污染了某海域海域, 在海水在海水( =1.30)表面形成一層薄薄的油污表面形成一層薄薄的油污. (1) 如果太陽正位于海域上空如果太陽正位于海域上空,一直升飛機(jī)的駕一直升飛機(jī)的駕駛員從機(jī)上向下觀察駛員從機(jī)上向下觀察,他所正對(duì)的油層厚度為他所正對(duì)的油層厚度為460nm,則他將觀察到油層呈什

6、么顏色則他將觀察到油層呈什么顏色? (2) 如果一潛水員潛入該區(qū)域水下如果一潛水員潛入該區(qū)域水下,又將看到油又將看到油層呈什么顏色層呈什么顏色?1n2n綠色綠色第十七第十七章章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)17 - 3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉nm22082/112, 11dnk(2) 透射光的光程差透射光的光程差2/21tdnnm4 .3152/142, 41dnknm7362/122, 21dnk紅光紅光nm6 .4412/132, 31dnk紫光紫光紫紅色紫紅色第十七第十七章章 波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)17 - 3 光程光程 薄膜干涉薄膜干涉 增透膜和增反膜增透膜和增反膜利用薄膜干涉可以提高光學(xué)器件的透光率利用薄膜干涉可以提高光學(xué)器件的透光率 .2min4nddnm6 .990k取取（增強(qiáng)增強(qiáng)）氟化鎂為增透膜氟化鎂為增透膜例例 為了增加透射率為了增加透射率 , 求求