物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜課件

1、物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜一一. 法布里法布里珀羅干涉儀的結(jié)構(gòu)珀羅干涉儀的結(jié)構(gòu)法布里法布里珀羅干涉儀主要由兩塊平行放置的平面玻璃珀羅干涉儀主要由兩塊平行放置的平面玻璃板或石英板板或石英板 G1、G2 組成。組成。1L2Lh單色擴(kuò)展光源單色擴(kuò)展光源PG1G24.2 法布里法布里珀羅干涉儀珀羅干涉儀 (Fabry Perot interferometer )物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜夏爾.法布里Charles Fabry (1867-1945)阿爾弗雷德.珀羅 Alfred Perot (1863-1925)1897年發(fā)明法布里珀羅空腔諧振器 20世紀(jì)50年代中期，肖洛與美國(guó)著名物理學(xué)

2、家湯斯共同研究微波激射問(wèn)題。當(dāng)湯斯提出受激輻射放大原理時(shí)，肖洛第一個(gè)提出運(yùn)用沒(méi)有側(cè)壁的開(kāi)放式法布里-珀羅腔作振蕩器的設(shè)想。1960年，他和湯斯研制出第一臺(tái)激光器。 物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜1. 法布里法布里珀羅干涉儀的結(jié)構(gòu)珀羅干涉儀的結(jié)構(gòu)兩板的內(nèi)表面鍍銀或鋁膜，或多層介質(zhì)膜以提高表面兩板的內(nèi)表面鍍銀或鋁膜，或多層介質(zhì)膜以提高表面反射率。為了得到尖銳的條紋，反射率。為了得到尖銳的條紋，兩鍍膜面應(yīng)精確地保兩鍍膜面應(yīng)精確地保持平行，持平行，其平行度一般要求達(dá)到其平行度一般要求達(dá)到(1/20-1/100)。G1G2FP干涉儀由兩塊略帶楔角的玻璃干涉儀由兩塊略帶楔角的玻璃或石英板構(gòu)成。如圖所示，

3、兩板外或石英板構(gòu)成。如圖所示，兩板外表面為傾斜，使其中的反射光偏離表面為傾斜，使其中的反射光偏離透射光的觀察范圍，以免干擾。透射光的觀察范圍，以免干擾。實(shí)際儀器中，兩塊楔形板分別安裝在可調(diào)的框架內(nèi)，通過(guò)微實(shí)際儀器中，兩塊楔形板分別安裝在可調(diào)的框架內(nèi)，通過(guò)微調(diào)細(xì)絲保證兩內(nèi)表面嚴(yán)格平行；接近光源的一塊板可以在精調(diào)細(xì)絲保證兩內(nèi)表面嚴(yán)格平行；接近光源的一塊板可以在精密導(dǎo)軌上移動(dòng)，以改變空氣層的厚度。密導(dǎo)軌上移動(dòng)，以改變空氣層的厚度。物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜如果兩板之間的光程可以調(diào)節(jié)，這種干涉裝置稱為法如果兩板之間的光程可以調(diào)節(jié)，這種干涉裝置稱為法布里一珀羅布里一珀羅干涉儀干涉儀；如果兩板間放一

4、間隔圈，使兩板；如果兩板間放一間隔圈，使兩板間的距離固定不變，則稱為法布里一珀羅間的距離固定不變，則稱為法布里一珀羅標(biāo)準(zhǔn)具標(biāo)準(zhǔn)具。1. 法布里法布里珀羅干涉儀的結(jié)構(gòu)珀羅干涉儀的結(jié)構(gòu)法布里泊羅標(biāo)準(zhǔn)具（F-P)玻璃板或石英板鍍膜（提高表面的反射率）隔圈物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜將它與邁克爾遜干涉儀產(chǎn)生的等頓干涉條紋圖比較將它與邁克爾遜干涉儀產(chǎn)生的等頓干涉條紋圖比較可見(jiàn)，可見(jiàn)，法布里一珀羅干涉儀產(chǎn)生的條紋要精細(xì)很多法布里一珀羅干涉儀產(chǎn)生的條紋要精細(xì)很多,但是兩種條紋的角半徑和角間距計(jì)算公式相同。但是兩種條紋的角半徑和角間距計(jì)算公式相同。邁克爾遜干涉儀邁克爾遜干涉儀法布里一珀羅干涉儀法布里一珀羅

5、干涉儀1. 法布里法布里珀羅干涉儀的結(jié)構(gòu)珀羅干涉儀的結(jié)構(gòu)物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜通常法布里通常法布里珀羅干涉儀的使用范圍珀羅干涉儀的使用范圍h是是 l200mm，在一些特殊裝置中在一些特殊裝置中，h 可大到可大到 l m。以以h = 5 mm計(jì)算計(jì)算,中央條紋的干涉級(jí)約為中央條紋的干涉級(jí)約為20000，可見(jiàn)其條紋干涉級(jí)很可見(jiàn)其條紋干涉級(jí)很高，因而高，因而這種儀器只適用于單色性很好的光源這種儀器只適用于單色性很好的光源。1. 法布里法布里珀羅干涉儀的結(jié)構(gòu)珀羅干涉儀的結(jié)構(gòu)2cosnh當(dāng)干涉儀兩板內(nèi)表面鍍金屬膜時(shí)，由于金屬膜當(dāng)干涉儀兩板內(nèi)表面鍍金屬膜時(shí)，由于金屬膜對(duì)光對(duì)光產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收產(chǎn)生強(qiáng)烈

6、吸收，使得整個(gè)干涉圖樣的強(qiáng)度降低。假，使得整個(gè)干涉圖樣的強(qiáng)度降低。假設(shè)金屬膜的吸收率為設(shè)金屬膜的吸收率為 A，則根據(jù)能量守恒關(guān)系有，則根據(jù)能量守恒關(guān)系有1RTA物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜相繼兩光束的位相差為相繼兩光束的位相差為2cos4h為金屬表面反射時(shí)的相變。為金屬表面反射時(shí)的相變。A：金屬膜吸收率（吸收光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度之比）：金屬膜吸收率（吸收光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度之比）1ATR 2sin111122FRAIIitti21 1sin2IIF說(shuō)明金屬吸收使透射光圖樣的峰值強(qiáng)度降低，嚴(yán)重時(shí)只有說(shuō)明金屬吸收使透射光圖樣的峰值強(qiáng)度降低，嚴(yán)重時(shí)只有入射光強(qiáng)度的幾十分之一。入射光強(qiáng)度的幾十分之一。

7、干涉圖樣的強(qiáng)度公式為干涉圖樣的強(qiáng)度公式為物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜 改變，不同波長(zhǎng)的最大值出現(xiàn)在不同的方向，成為有色光譜。 與邁克耳孫干涉儀的比較 相當(dāng)于邁克耳孫等傾干涉，相鄰兩透射光的光程差表達(dá)式與邁克耳孫干涉儀的完全相同，所以條紋的形狀、間距、徑向分布很相似。相同點(diǎn)：不同點(diǎn)：邁克耳孫干涉儀為等振幅的雙光束干涉（為什么？）法布里珀羅干涉儀為振幅減少的多光束干涉亮條紋極其細(xì)銳 復(fù)色光入射224cosn hi隨物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜二二. 法布里一珀羅干涉儀的應(yīng)用舉例法布里一珀羅干涉儀的應(yīng)用舉例由于法布里一珀羅標(biāo)準(zhǔn)具能夠產(chǎn)生十分細(xì)而亮的等傾由于法布里一珀羅標(biāo)準(zhǔn)具能夠產(chǎn)生十分細(xì)而亮

8、的等傾干涉條紋，所以它的一個(gè)重要應(yīng)用就是研究光譜線的干涉條紋，所以它的一個(gè)重要應(yīng)用就是研究光譜線的精細(xì)結(jié)構(gòu)，將一束光中不同波長(zhǎng)的光譜線分開(kāi)精細(xì)結(jié)構(gòu)，將一束光中不同波長(zhǎng)的光譜線分開(kāi)分光分光.1、研究光譜線的超精細(xì)結(jié)構(gòu)、研究光譜線的超精細(xì)結(jié)構(gòu)納黃光中包含兩個(gè)相近的波長(zhǎng)1 =589.0nm和2 =589.6nm. 干涉級(jí)干涉級(jí)mm+1m+2物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜作為一個(gè)分光元件來(lái)說(shuō)，衡量其特性的好壞有作為一個(gè)分光元件來(lái)說(shuō)，衡量其特性的好壞有三個(gè)三個(gè)技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)：(1)能夠分光的最大波長(zhǎng)間隔能夠分光的最大波長(zhǎng)間隔自由光譜范圍自由光譜范圍；(2)能夠分辨的最小波長(zhǎng)差能夠分辨的最小波長(zhǎng)差分辨

9、本領(lǐng)分辨本領(lǐng)；(3)使不同波長(zhǎng)的光分開(kāi)的程度使不同波長(zhǎng)的光分開(kāi)的程度角色散角色散。1、研究光譜線的超精細(xì)結(jié)構(gòu)、研究光譜線的超精細(xì)結(jié)構(gòu)物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜兩個(gè)波長(zhǎng)為兩個(gè)波長(zhǎng)為 1和和 2的光入射至標(biāo)準(zhǔn)具，由于兩種波的光入射至標(biāo)準(zhǔn)具，由于兩種波長(zhǎng)的同級(jí)條紋長(zhǎng)的同級(jí)條紋角半徑不同角半徑不同，因而將得到如圖所示的，因而將得到如圖所示的兩組干涉圓環(huán)。兩組干涉圓環(huán)。干涉級(jí)干涉級(jí)mm+1m+2（1）、測(cè)量原理）、測(cè)量原理物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜t2cosnhm 可得可得，m 相同時(shí)相同時(shí)， 越大越大，cost 就越大就越大，t 就越小就越小，又由于又由于trf因此因此， 2 的干涉圓環(huán)直

10、徑的干涉圓環(huán)直徑比比 1 的干涉圓環(huán)直徑小。的干涉圓環(huán)直徑小。設(shè)設(shè)2 1，從光程差方程從光程差方程Lfn0n0nhittP0rr=ft物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜設(shè)光源中含有兩條譜線：1和2，21則：標(biāo)準(zhǔn)具在中心附近對(duì)應(yīng)的干涉級(jí)為m1 和m2 。干涉級(jí)差為211212122 ()22()()hhhmmm 對(duì)應(yīng)于條紋的位移eeem于是有：2 , 221212其中：hee4cos22hm物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜當(dāng)當(dāng) 1 和和 2 相差很大，以致于相差很大，以致于 2 的第的第 m 級(jí)干涉條紋級(jí)干涉條紋與與1的第的第m+1 級(jí)干涉條紋重疊，就引起了不同級(jí)次級(jí)干涉條紋重疊，就引起了不同級(jí)次

11、的條紋混淆，達(dá)不到分光之目的。的條紋混淆，達(dá)不到分光之目的。(2)自由光譜范圍自由光譜范圍標(biāo)準(zhǔn)具常數(shù)標(biāo)準(zhǔn)具常數(shù)mm+1所以，對(duì)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)具分光元件來(lái)說(shuō)，存在一個(gè)允所以，對(duì)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)具分光元件來(lái)說(shuō)，存在一個(gè)允許的最大分光波長(zhǎng)差，稱為許的最大分光波長(zhǎng)差，稱為自由光譜范圍或標(biāo)準(zhǔn)具自由光譜范圍或標(biāo)準(zhǔn)具常數(shù)常數(shù)()S.R。物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜(2). 自由光譜的范圍（能測(cè)量的最大波長(zhǎng)差）2122 22S RS Rhhm為標(biāo)準(zhǔn)具常數(shù)或自由光譜范圍。，將無(wú)法判斷是否越級(jí)當(dāng)此時(shí)有正好兩組條紋重合時(shí)，當(dāng)hmmhee21 , ,2 21222的(m-1)級(jí)條紋1的m級(jí)條紋自由光譜范圍類(lèi)似于卡尺的最大量

12、程。鈉燈的雙光譜6nm物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜當(dāng)1和2差值非常小的時(shí)，它們產(chǎn)生的干涉條紋將非常靠近，如果兩個(gè)條紋合成的結(jié)果被視為一個(gè)條紋，則兩個(gè)波長(zhǎng)就不能被分辨。思路：波長(zhǎng)能否被分辨，取決于條紋能否被分辨。瑞利判據(jù)瑞利判據(jù)：兩個(gè)波長(zhǎng)的亮條紋只有當(dāng)它們合強(qiáng)度中央的極小值低于兩邊的極大值的0.81時(shí)，兩個(gè)條紋才能被分開(kāi)。(3). 分辨極限和分辨本領(lǐng)（能分辨的最小波長(zhǎng)差）物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜 2212121sin (2)1sin (2)0.812, 2iiGFGGIIIFFIIGmm點(diǎn)的光強(qiáng)分布當(dāng)時(shí)，兩個(gè)峰值才能分辨開(kāi)。在 點(diǎn)， 221(1)1sin212iiiGIIIIFF 1

13、2222, 222221sin (4)1(4)iiFFmmIIIFF在 點(diǎn)， 12GG物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜 220.8120.811(4)1(2)FMiiiIIIIIFF當(dāng)時(shí)，4.152.07 F S2SF得到其中，為條紋精細(xì)度。12GG物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜222224cos4cos2.07 1.93 cos 2cos1, , mhhShAShm由于 ，標(biāo)準(zhǔn)具的分辨本領(lǐng)有0.97SNAmN稱為標(biāo)準(zhǔn)具的有效光束數(shù)，記為 ， 。0.97mAmS12GG物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜分辨本領(lǐng)與條紋分辨本領(lǐng)與條紋干涉級(jí)數(shù)和精細(xì)度成正比干涉級(jí)數(shù)和精細(xì)度成正比。由于法。由于法布里

14、布里珀羅標(biāo)準(zhǔn)具的珀羅標(biāo)準(zhǔn)具的 N 很大，所以標(biāo)準(zhǔn)具的分辨本很大，所以標(biāo)準(zhǔn)具的分辨本領(lǐng)極高。領(lǐng)極高。 (3)分辨本領(lǐng)分辨本領(lǐng)0.97mAmsmN物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜例如，若例如，若 h = 5mm，N 30 (R0.9)，=0.5m，則則在接近正入射時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)具的分辨本領(lǐng)為在接近正入射時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)具的分辨本領(lǐng)為520.97610mhAS (3)分辨本領(lǐng)分辨本領(lǐng)這相當(dāng)于在這相當(dāng)于在 =0.5m 上上，標(biāo)準(zhǔn)具能分辨的最小波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)具能分辨的最小波長(zhǎng)差差()m為0.008310-4m，這樣高的分辨本領(lǐng)是一這樣高的分辨本領(lǐng)是一般光譜儀所達(dá)不到的。般光譜儀所達(dá)不到的。物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜它

15、定義為它定義為單位波長(zhǎng)間隔的光，單位波長(zhǎng)間隔的光，經(jīng)分光儀所分開(kāi)的角度，用經(jīng)分光儀所分開(kāi)的角度，用d /d表示表示。d /d愈大，不同波愈大，不同波長(zhǎng)的光經(jīng)分光儀分得愈開(kāi)。長(zhǎng)的光經(jīng)分光儀分得愈開(kāi)。(4)角色散角色散Lfn0n0nhittP0rr =ft物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜由法由法珀干涉儀透射光極大值條件珀干涉儀透射光極大值條件2cosnhm 不計(jì)平行板材料的色散，兩邊進(jìn)行微分，可得不計(jì)平行板材料的色散，兩邊進(jìn)行微分，可得(4)角色散角色散2sindmdnh物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜角度角度 愈小，儀器的角色散愈大愈小，儀器的角色散愈大。因此，在法。因此，在法珀干珀干涉儀的干涉

16、環(huán)中心處光譜最純。涉儀的干涉環(huán)中心處光譜最純。(4)角色散角色散或或c otdd物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜二、二、用作激光器的諧振腔用作激光器的諧振腔如圖所示，一臺(tái)激光器主要由兩個(gè)核心部件組成：激如圖所示，一臺(tái)激光器主要由兩個(gè)核心部件組成：激光光工作物質(zhì)工作物質(zhì)( (激活介質(zhì)激活介質(zhì)) )和由和由 M1、M2 構(gòu)成的構(gòu)成的諧振腔諧振腔。激活介質(zhì)激活介質(zhì)M1M2激勵(lì)源激勵(lì)源物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜激光工作物質(zhì)在激勵(lì)源的作用下，為激光的產(chǎn)生提激光工作物質(zhì)在激勵(lì)源的作用下，為激光的產(chǎn)生提供了供了增益增益，其增益曲線如圖中的虛線所示。，其增益曲線如圖中的虛線所示。二、二、用作激光器的諧振

17、腔用作激光器的諧振腔AI0vvv1/2BC振蕩閾值振蕩閾值增益曲線增益曲線物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜諧振腔為激光的產(chǎn)生提供了諧振腔為激光的產(chǎn)生提供了正反饋正反饋，并具有選模作，并具有選模作用，它實(shí)際上可以看作是由用，它實(shí)際上可以看作是由 M1、M2 構(gòu)成的法布構(gòu)成的法布珀羅干涉儀。珀羅干涉儀。二、二、用作激光器的諧振腔用作激光器的諧振腔激活介質(zhì)激活介質(zhì)M1M2激勵(lì)源激勵(lì)源物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜由于激光輸出還必須滿足一定的由于激光輸出還必須滿足一定的閾值條件閾值條件，所以激，所以激光輸出頻率只有如圖所示的光輸出頻率只有如圖所示的 A、B、C 等少數(shù)幾個(gè)等少數(shù)幾個(gè)。二、二、用作激光

18、器的諧振腔用作激光器的諧振腔AI0vvv1/2BC振蕩閾值振蕩閾值增益曲線增益曲線物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜由激光理論，激光器的每一種輸出頻率稱為由激光理論，激光器的每一種輸出頻率稱為振蕩縱振蕩縱模模，每一種輸出頻率的頻寬稱為，每一種輸出頻率的頻寬稱為單模線寬單模線寬，相鄰兩，相鄰兩個(gè)縱模間的頻率間隔稱為個(gè)縱模間的頻率間隔稱為縱模間隔縱模間隔。二、二、用作激光器的諧振腔用作激光器的諧振腔AI0vvv1/2BC振蕩閾值振蕩閾值增益曲線增益曲線物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜激光器輸出的縱模頻率實(shí)際上是滿足法布里激光器輸出的縱模頻率實(shí)際上是滿足法布里泊羅泊羅干涉儀干涉亮條紋條件的一系列頻率。

19、在正入射情干涉儀干涉亮條紋條件的一系列頻率。在正入射情況下，滿足下面的關(guān)系：況下，滿足下面的關(guān)系：2 1, 2,3, nLmmn 和和 L 分別是諧振腔內(nèi)介質(zhì)的折射率和諧振腔長(zhǎng)度分別是諧振腔內(nèi)介質(zhì)的折射率和諧振腔長(zhǎng)度, ,m 是干涉級(jí)。是干涉級(jí)。(1)縱模頻率縱模頻率物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜由此可得縱模頻率為由此可得縱模頻率為 1, 2,3, 2mcvmmnL(1)縱模頻率縱模頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為相應(yīng)的波長(zhǎng)為2mnLm物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜(2)縱模間隔縱模間隔12mmcvvvnL可見(jiàn)，它只與諧振腔長(zhǎng)度和折射率有關(guān)?？梢?jiàn)，它只與諧振腔長(zhǎng)度和折射率有關(guān)。縱模間隔為縱模間隔為 1,

20、2,3, 2mcvmmnL物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜2(1)RR由多光束干涉條紋銳度的分析，干涉條紋的相位差半由多光束干涉條紋銳度的分析，干涉條紋的相位差半寬度為寬度為有有24nL4cos knh (3)單模線寬單模線寬物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜221 2214221 RnLnLRnLRmR因此，當(dāng)光波包含有許多波長(zhǎng)時(shí)，因此，當(dāng)光波包含有許多波長(zhǎng)時(shí)，與相位差半寬度與相位差半寬度相應(yīng)的波長(zhǎng)差為相應(yīng)的波長(zhǎng)差為(3)單模線寬單模線寬24nL物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜或以頻率表示，相應(yīng)的譜線寬度為或以頻率表示，相應(yīng)的譜線寬度為1 2212ccRvnLR(3)單模線寬單模線寬由上式可見(jiàn)

21、，由上式可見(jiàn)，諧振腔的反射率越高，或腔長(zhǎng)越長(zhǎng)，譜諧振腔的反射率越高，或腔長(zhǎng)越長(zhǎng)，譜線寬度越小線寬度越小。例如，一支例如，一支He-Ne 激光器激光器，L=1m，R=98，可算出可算出v1/2=1 MHz。物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜例例1 已知一組已知一組F-P標(biāo)準(zhǔn)具的間距為標(biāo)準(zhǔn)具的間距為1mm，10mm，60mm和和120 mm，對(duì)于，對(duì)于0.55m的入射光來(lái)說(shuō)，其相應(yīng)的的入射光來(lái)說(shuō)，其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)具常數(shù)為多少標(biāo)準(zhǔn)具常數(shù)為多少?為測(cè)量為測(cè)量0.6328m、波長(zhǎng)寬度為、波長(zhǎng)寬度為0.0l10-4m的激光，應(yīng)選用多大間距的的激光，應(yīng)選用多大間距的F-P標(biāo)準(zhǔn)具標(biāo)準(zhǔn)具?211S.R()=2mnh解

22、解:(1)2231130.55() =0.15110m22110h 22411030.55()=0.15110m221010h物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜22516030.55()=0.25210m226010h225112030.55()=0.12610m2212010h2211S.RS.R()22()hh26-40.63280.200 10 m200mm2 0.0l 10h (2)物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜例例2 某光源發(fā)出波長(zhǎng)很接近的二單色光，平均波長(zhǎng)為某光源發(fā)出波長(zhǎng)很接近的二單色光，平均波長(zhǎng)為600 nm。通過(guò)間隔。通過(guò)間隔d10 mm的的F-P干涉儀觀察時(shí)，看干涉儀觀察時(shí)，

23、看到波長(zhǎng)為到波長(zhǎng)為 1的光所產(chǎn)生的干涉條紋正好在波長(zhǎng)為的光所產(chǎn)生的干涉條紋正好在波長(zhǎng)為 2的的光所產(chǎn)生的干涉條紋的中間，問(wèn)二光波長(zhǎng)相差多少。光所產(chǎn)生的干涉條紋的中間，問(wèn)二光波長(zhǎng)相差多少。21126/ 2()=4600 =0.009nm41010mnd解解:121(1/ 2)=+()mmm物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜例例3 已知已知F-P標(biāo)準(zhǔn)具反射面的反射系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)具反射面的反射系數(shù)為r0.8944，求求: (1)條紋半寬度；條紋半寬度；(2)條紋精細(xì)度。條紋精細(xì)度。解解:(1)222 12 142 10.8944 0.4470.8944rRrFR(2)4.152.072.072.07 14

24、.540.447SFS物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜例例4.4.已知汞綠線的超精細(xì)結(jié)構(gòu)為已知汞綠線的超精細(xì)結(jié)構(gòu)為546.0753nm546.0753nm，546.0745nm, 546.0745nm, 546.0734nm, 546.0728nm546.0734nm, 546.0728nm。問(wèn)用。問(wèn)用F-PF-P標(biāo)準(zhǔn)具（板面反射率標(biāo)準(zhǔn)具（板面反射率R=0.9)R=0.9)分析這一結(jié)構(gòu)時(shí)如何選取標(biāo)準(zhǔn)具的間距？分析這一結(jié)構(gòu)時(shí)如何選取標(biāo)準(zhǔn)具的間距？解：選取標(biāo)準(zhǔn)具間距使其自由光譜范圍大于超精細(xì)結(jié)構(gòu)的最解：選取標(biāo)準(zhǔn)具間距使其自由光譜范圍大于超精細(xì)結(jié)構(gòu)的最大波長(zhǎng)差，并其分辨極限小于超精細(xì)結(jié)構(gòu)的最小波長(zhǎng)差。大波長(zhǎng)差，并其分辨極限小于超精細(xì)結(jié)構(gòu)的最小波長(zhǎng)差。S.R=2h標(biāo)準(zhǔn)具的