級光學(xué)分振幅干涉平行膜

級光學(xué)分振幅干涉平行膜第1頁/共38頁2二、光程差光程差光走過的幾何路程的長度與折射率的乘積光程*光程差采用光程的概念就是把光在介質(zhì)中走過的路程折算成真空中的路程，便于比較不同介質(zhì)中的相位差。第2頁/共38頁3

三、

產(chǎn)生相干光的方法振幅分割法波陣面分割法*光源一分為二合二為一光程差不能太大光強(qiáng)差不能太大第3頁/共38頁4干涉加強(qiáng)、明紋中心位置干涉減弱、暗紋中心位置真空中1、光程差公式四、楊氏雙縫干涉第4頁/共38頁52、楊氏干涉條紋的位置明紋中心位置暗紋中心位置3、條紋間距：4、條紋形狀為一組與狹縫平行,明暗相間的等距離的條紋；對稱分布于中心o點(diǎn)兩側(cè)；中央是明條紋。5、若上下縫各擋不同介質(zhì)，則零級條紋將會(huì)移動(dòng)。S*S1S2**O第5頁/共38頁63、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩縫分別被折射率為和的透明薄膜遮蓋，二者的厚度均為e．波長為

的平行單色光垂直照射到雙縫上，在屏中央處，兩束相干光的相位差＝_______________________．e第6頁/共38頁74、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中雙縫到屏的距離為2.00米，所用單色光的波長（1）在屏上測得中央明紋兩側(cè)第五級條紋間距為3.44cm,求(1)雙縫間距d.(2)將上述裝置浸入n

=1.33的水中求中央明紋兩側(cè)第五級的間距。（2）浸入水中（1）第7頁/共38頁85、在S2縫上覆蓋折射率為n、厚度為h的介質(zhì)片，若入射光的波長為。（1）原來的零級條紋如何移動(dòng)？（2）若設(shè)放介質(zhì)片時(shí)的零級條紋移至原來的第k

級明條紋處，h=？（1）未插介質(zhì)片時(shí)的零級條紋在哪里？對應(yīng)的光程差為多少？（2）插入介質(zhì)片后，新的零級條紋在光程差上應(yīng)該滿足何關(guān)系？思考：第8頁/共38頁9解：從S1和S2發(fā)出的相干光所對應(yīng)的光程差所以可以算出來零級明條紋下移。移動(dòng)后的零條紋的位置。P對應(yīng)：（1）若設(shè)放介質(zhì)片時(shí)的零級條紋移至原來的第k

級明條紋處，h=？第9頁/共38頁10插介質(zhì)片后零級明條紋移到原來第

k

級處，滿足：通過本題可否得出何結(jié)論？（1）在下縫擋一介質(zhì)，原來的零級條紋向下移動(dòng)。（2）在上縫擋一介質(zhì),零級條紋向上移動(dòng)。問題：若上下縫各擋不同介質(zhì)，則零級條紋的移動(dòng)？原來

級明條紋位置滿足：（2）（1）第10頁/共38頁11分振幅法產(chǎn)生的干涉第11頁/共38頁12

第四節(jié)

薄膜干涉第12頁/共38頁13第13頁/共38頁14分振幅法產(chǎn)生的干涉劈尖牛頓環(huán)薄膜可以是透明固體、液體或由兩塊玻璃所夾的氣體薄層。i①②第14頁/共38頁15第15頁/共38頁16第16頁/共38頁17一、平行平面膜的干涉第17頁/共38頁18i①②1.分振幅方法獲得相干光①和②為相干光干涉減弱干涉加強(qiáng)（一）光線斜入射單色光源上一點(diǎn)發(fā)光第18頁/共38頁19分開處初相位傳播路程引起i①②半波損失引起第19頁/共38頁20diir①②ri（1）兩反射光由于路徑不同而產(chǎn)生的光程差：2.光程差第20頁/共38頁21對兩種媒質(zhì)，折射率分別為若：光密媒質(zhì)：光疏媒質(zhì)相位變化：光從光疏媒質(zhì)進(jìn)入光密媒質(zhì)，反射光中有半波損失（即產(chǎn)生附加光程差）有半波損失通常取正值相位突變（2）由半波損失引起的光程差第21頁/共38頁22

（3）、總光程差為由于半波損失產(chǎn)生的附加光程差3、條紋形狀分析明條紋暗條紋薄膜厚度相同，相干光光程差隨入射傾角變化，只有傾角相同的那些光線，光程差相同，干涉情況相同，構(gòu)成同級干涉條紋。等傾干涉光源為擴(kuò)展光源（面光源）第22頁/共38頁23條紋形狀：為一組同心環(huán)，環(huán)紋間距從中心到邊緣逐漸變密，級次從中心到邊緣越來越低。

特點(diǎn)：若膜厚d增加，則環(huán)紋向外擴(kuò)張；若膜厚d減少，則環(huán)紋向中心收縮。等傾干涉條紋第23頁/共38頁24

（二）光線垂直入射

d1231、光程差公式由于半波損失產(chǎn)生的附加光程差單色平行光垂直照射第24頁/共38頁252、討論半波損失的影響：d123只上表面反射光有半波損失只下表面反射光有半波損失第25頁/共38頁26d123總之：兩反射光的光程差：兩反射光的光程差：第26頁/共38頁273.干涉加強(qiáng)、減弱條件明條紋暗條紋明條紋暗條紋思考：這種薄膜表面的干涉有明暗相間的條紋嗎？k能取負(fù)值嗎？k是從零開始取值嗎？第27頁/共38頁28（1）透射光是否產(chǎn)生干涉？（2）透射光加強(qiáng)和減弱的條件是什么？（3）當(dāng)反射加強(qiáng)（或減弱）時(shí)，透射光如何？思考i①②第28頁/共38頁29

在光學(xué)器件中，由于表面上的反射與透射，在器件表面鍍膜，來改變反射與透射光的比例。（三）、應(yīng)用舉例第29頁/共38頁30增透膜與增反膜（1）增透膜：膜的厚度適當(dāng)時(shí)，可使某種波長的反射光因干涉而減弱，從而使更多的光能透過元件。設(shè)鍍膜厚度為d，反射光光程差滿足：鍍膜玻璃123空氣n1n2n3膜的最小厚度：(k=0,1,2,3…)第30頁/共38頁31（2）增反膜：膜的厚度適當(dāng)時(shí)，能使某些波長的反射光因?yàn)楦缮娑鰪?qiáng)。(k=1,2,3…)膜的最小厚度：鍍膜玻璃123空氣n1n2n3（3）鍍多層增反膜可以消透。光程差如果有附加項(xiàng)最小厚度與上式不同第31頁/共38頁32注意：增透（反）膜只對某一波長的光效果最好。對另外某一特定波長，效果可能相反。例如：感光膠片對綠光最敏感.

對綠光是增透膜,對紫光是增反膜.照相機(jī)鏡頭呈藍(lán)紫色就是上述原因.第32頁/共38頁33解：∴在可見光范圍內(nèi)，干涉加強(qiáng)的光的波長是600nm和428.6nm．k取不同值分別帶進(jìn)去例、用白光垂直照射置于空氣中的厚度為0.50的玻璃片．玻璃片的折射率為1.50．在可見光范圍內(nèi)(400nm~760nm)哪些波長的反射光有最大限度的增強(qiáng)？與作業(yè)19相似(1nm=10-9m)思考：正反面呈現(xiàn)什么顏色？反射干涉加強(qiáng)第33頁/共38頁341、兩反射光的光程差：為由于半波損失產(chǎn)生的附加光程差等傾干涉i①②

平行平面膜干涉總結(jié)注意k的取值明紋暗紋第34頁/共38頁352、光線垂直入射:

d123兩反射光的光程差：i①②第35頁/共38頁