高二物理競賽薄膜干涉課件

薄膜干涉一、薄膜干涉基本原理（了解）qn

θ二、等厚干涉(一)——劈尖干涉1.劈尖的結(jié)構(gòu)：夾角很小的兩個(gè)平面所構(gòu)成的薄膜12

光射到兩透明介質(zhì)的分界面上時(shí)，一部分反射,一部分透射,光束的這種分割方式——分振幅法。光線１和２為相干光。當(dāng)用光學(xué)儀器或直接人眼觀察時(shí)，最終所觀察到的圖樣如左圖。qk

=

0條紋間隔與頂角間的關(guān)系位于交棱處為0級暗紋(有半波損失).4、劈尖實(shí)例qqek+1ekk=0q↑，則

Δx↓，條紋數(shù)目↑，并向零級壓縮

空氣劈尖的條紋是一組平行于交棱的直線，q劈尖演示5、劈尖的應(yīng)用

測折射率：已知θ、λ，測Δx可得n

測細(xì)小直徑、厚度

測表面不平度等厚條紋待測工件平晶視頻演示三、等厚干涉(二)——牛頓環(huán)

牛頓環(huán)裝置簡圖平晶平凸透鏡牛頓環(huán)圖案分束鏡M顯微鏡

θ1、牛頓環(huán)的結(jié)構(gòu)光程差：(k=0,1,2,…)中心：零級暗斑第k級暗環(huán)半徑暗環(huán)：平晶平凸透鏡現(xiàn)象演示：平凸透鏡與平晶距離變化時(shí)2.牛頓環(huán)的應(yīng)用

測透鏡球面的半徑R：已知,測

m、rk+m、rk，可得R。

測波長λ：

已知R，測出m

、rk+m、rk，可得λ。

檢驗(yàn)透鏡球表面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)規(guī)待測透鏡暗紋檢測時(shí)物件受力對條紋的影響3.

增透(射)膜和增反射膜四、等傾干涉（了解）1.點(diǎn)光源照明時(shí)的干涉條紋分析L

fPo

r環(huán)B

ennn>nirA

CD··21Siii光束1、2的光程差：得·

··或明紋暗紋傾角i相同的光線對應(yīng)同一條干涉條紋

—等傾條紋。

形狀:條紋特點(diǎn):一系列同心圓環(huán)r環(huán)=ftani

條紋間隔分布:內(nèi)疏外密

條紋級次分布:e一定時(shí),

波長對條紋的影響:

膜厚變化時(shí),條紋的移動(dòng)：2.面光源照明時(shí)，干涉條紋的分析iPifor環(huán)ennn>n面光源···只要入射角i相同，都將匯聚在同一個(gè)干涉環(huán)上（非相干疊加）四、邁克耳遜干涉儀（了解）1.儀器結(jié)構(gòu)、光路2.工作原理光束2′和1′發(fā)生干涉

若M1、M2平行

等傾條紋

若M1、M2有小夾角

等厚條紋若M1平移d時(shí)，干涉條移過N條，則有：3.應(yīng)用：微小位移測量等邁克耳遜-莫雷實(shí)驗(yàn)M21122S半透半反膜M1M2G1G2EoP焦距

f縫平面G觀察屏透鏡L

dsindk=0,1,2,3…光柵方程明紋(主極大)條件：ddddsin12晶面ACB:掠射角d:晶面間距(晶格常數(shù)）散射光干涉加強(qiáng)條件：—布喇格公式