第十二章 光干涉12.2

物理光學

OpticalPhysics第十二章光的干涉分波面和分振幅干涉分波面干涉實驗中，要獲得高反襯度干涉條紋，對光源尺寸和干涉孔徑角都有嚴格限制分振幅干涉允許使用準單色擴展光源，分振幅元件產(chǎn)生的兩相干光束可以分開任意角度，便于引入被測物體，大多數(shù)的現(xiàn)代干涉儀器都采用分振幅原理分波面干涉條紋反襯度V與考察面位置無關，為非定域條紋；分振幅干涉條紋反襯度隨考察點位置變化而變化，為定域條紋，具有最大反襯度的觀察面稱為定域面分振幅干涉分振幅干涉裝置按照分光方法不同，干涉裝置可分為兩類：分波面裝置和分振幅裝置典型的分振幅干涉裝置平行平板楔形板薄膜棱鏡等分振幅干涉分振幅干涉原理界面反射率Ir1Ir2Ir3Ir4It1It2It3It40.04（未鍍膜）0.040.0376×10-59×10-80.921.5×10-32.4×10-63.8×10-90.9（鍍高反膜）0.99×10-37.3×10-35.9×10-30.018.1×10-36.6×10-35.3×10-3強度比較接近,可以產(chǎn)生反襯度很好的反射(透射)光多光束干涉分振幅干涉條紋的定域性質(zhì)觀察面位于無窮遠時，條紋間距趨于無窮，各組圓環(huán)完全重合，V不受光源影響，始終為1——理想定域面分振幅干涉分振幅干涉條紋的定域性質(zhì)理想定域面是所有對應零干涉孔徑角觀察點的集合p點方位角分振幅干涉平行平板的等傾干涉平行平板反射的雙光束干涉定域面在無窮遠，是理想定域面，干涉條紋反襯度不受光源尺寸的影響，因此可用單色擴展光源。平行平板的等傾干涉平行平板的光程差和位相差光程幾何路程相對位相躍變平行平板的等傾干涉干涉場強度分布干涉條紋特點干涉場等強度線即等位相差線，R為常數(shù)的點的集合d和n1，n2都是常數(shù)，入射角i1相等，位相R就相等，對應考察點干涉強度也相等擴展光源S上發(fā)出的光線，凡是i1為同一值的，在定域面上形成同一條干涉條紋等傾條紋等傾干涉裝置海定格干涉儀常用的等傾干涉裝置，用來測量光學平晶的平面度誤差海定格干涉儀入射角為i的相干光束對形成條紋的干涉級為i越小，對應干涉圓環(huán)半徑越小，干涉級越高，中心F處對應最大干涉級m(0)海定格干涉儀序號為p的條紋環(huán)半徑相鄰兩亮紋間距設m(0)為整數(shù)，各級亮紋序號也是整數(shù)，用N表示m(0)是整數(shù)，中央是亮紋，亮紋序號是整數(shù)m(0)是小數(shù)，各亮紋序號是小數(shù)定義從圓環(huán)中心向外計數(shù)的條紋序號為p海定格干涉儀海定格條紋特點對于同軸觀察系統(tǒng)，海定格條紋是一組同心圓環(huán)狀干涉條紋，內(nèi)疏外密條紋中心具有最大干涉級m(0)，它和平行平板厚度d有關，d連續(xù)變化時，m(0)也連續(xù)變化，中心點強度也隨之變化用眼睛觀察海定格條紋時，會出現(xiàn)條紋擴大或者收縮的現(xiàn)象：d變大，條紋擴大，d減小，條紋收縮分振幅干涉楔形平板的等厚干涉屬于定域干涉定域面可以用一個與楔形平板十分接近的平面來近似非理想定域面在有限距離，光源的空間擴展會導致條紋反襯度的下降楔形平板的等厚干涉楔形平板的光程差和位相差楔形平板的等厚干涉干涉場強度分布亮紋條件亮紋位置楔形平板的等厚條紋是一組和楔形邊平行的等間距直條紋楔形平板的等厚干涉干涉圖形是一組和楔形邊平行的等間距直條紋

x=0處，干涉級m=-1/2，對應一條暗紋條紋空間頻率條紋間距平面波正入射時等厚條紋觀察裝置牛頓干涉儀等厚條紋觀察裝置牛頓干涉儀使用樣板時等厚條紋觀察裝置牛頓干涉儀壓環(huán)外擴：要打磨中央部分壓環(huán)內(nèi)縮：要打磨邊緣部分等厚條紋觀察裝置菲索干涉儀等厚條紋觀察裝置玻璃角規(guī)薄膜的等厚干涉厚度在微米級的透明介質(zhì)薄膜，可以看作一系列微小楔形板構成，可以產(chǎn)生等厚干涉條紋薄膜的厚度d和厚度變化δd都很小，對應光程差Δ也很小，單色光照明時，整個觀察范圍內(nèi)只有很少的干涉級，m小于1時，看不到明暗相間的條紋，只有干涉強度的變化，