大二物理下第11章光學(xué)11-03光程薄膜干涉

光在兩種不同介質(zhì)中傳播相同距離LL

真空(n=1)

玻璃(n=1.5)真空(—真空中波長)介質(zhì)一光程物理意義：光程就是光在媒質(zhì)中通過的幾何路程,按波數(shù)相等折合到真空中的路程.nL叫做光程

兩相干光的光程(以后用此概念討論干涉衍射等問題)、不同路徑(光程)相位躍變影響2）光程差

(兩光程之差)對應(yīng)的相位差相長(最亮處)相消(最暗處)討論:楊氏雙縫中，若有下列變動，干涉條紋將如何變化?（3）S1處加一透明介質(zhì)片(

n,t

)B（1）把整個裝置浸入水中（4）兩縫寬度稍有不等；（5）分別用紅、藍(lán)濾色片各遮住S1和S2;（2）光源S略微下移至S'，討論條紋移動情況，如S1S'-S2S'=

，求解明紋位置x

表達(dá)式以及SS'

=?；DS'例1用很薄的云母片（n=1.58）覆蓋在雙縫實驗中的一條縫上，這時屏幕上的零級明條紋移到原來的第七級明條紋的位置上，若入射波長為550nm，此云母片的厚度為多少？解：設(shè)云母片厚度為e；可知：一個條紋間距。B結(jié)論：光程差每改變一個波長，條紋對應(yīng)移動ABAB焦平面二透鏡不引起附加的光程差PLDC34E5A1B2三薄膜干涉只有i=0或i=900時，光疏到光密才有半波損失反射光的光程差加強(qiáng)減弱PLDC34E5A1B2思考:為什么日光照射到窗玻璃上看不到干涉現(xiàn)象?每一個條紋對應(yīng)一定的入射角.（2）透射光的光程差為說明當(dāng)反射光干涉相互加強(qiáng)時，透射光干涉相互減弱.能量守恒!（1）12345結(jié)論注意：兩束反射光只有一束有相位突變，則反射光之間有附加的光程差/2，否則沒有。反射光的光程差（3）光學(xué)元件的表面鍍一層薄膜，制成增透膜或增反膜

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.取（增強(qiáng)）氟化鎂為增透膜例為了增加透射率,求氟化鎂膜的最小厚度.已知空氣,氟化鎂,減弱解

則23玻璃等傾干涉*

1.裝置等傾干涉條紋膜厚均勻（

h不變）(非平行光入射均勻薄膜)對于厚度為d的均勻薄膜，入射角相同的光線對應(yīng)同一條干涉條紋—等傾條紋（相同的光線分布在錐面上）。焦平面上形成干涉圓環(huán).(2)面光源S提高了條紋的清晰度.(3)半徑越小的條紋對應(yīng)的級數(shù)越高，條紋內(nèi)疏外密.

討論(4)當(dāng)d連續(xù)增大時，中心條紋涌出，干涉條紋變密；當(dāng)d連續(xù)減少時，中心條紋陷入，干涉條紋變稀。d每增減(n2)時，中央條紋對應(yīng)

k值就要增減1，注薄膜干涉類型劈尖牛頓環(huán)②=f(d

)等厚干涉③=f(

i

)等傾干涉④=f(

i,d

)復(fù)雜平行光(

i

=

C

)非均勻膜(

d

=

C

)均勻膜(

d

=

C

)非平行光(

i

=

C

)①②③④有明暗條紋—取決的空間分布函數(shù)情況①=C

無條紋有亮暗之分或顏色(白光照射)例2

在空氣中垂直入射的白光從肥皂膜上反射，對波長為630nm的光有一個干涉極大，而對波長為525nm的光有一個干涉極小。其它波長的可見光經(jīng)反射后并沒有發(fā)生極小。假定肥皂水膜的折射率看作與水相同，即n=1.33，膜的厚度是均勻的，求膜的厚度。

解：由題中所設(shè)光線垂直入射，即i=0，則對λ1=630nm的光干涉極大，故

聯(lián)立求解，得對λ1=525nm的光干涉極小，故

解(1)例3一油輪漏出的油(折射率=1.20)污染了某海域,在海水(=1.30)表面形成一層薄薄的油污.(1)如果太陽正位于海域上空,一直升飛機(jī)的駕駛員從機(jī)上向下觀察,他所正對的油層厚度為