厚均勻薄膜干涉等傾干涉

厚均勻薄膜干涉等傾干涉第1頁(yè)/共14頁(yè)薄油膜、肥皂泡、昆蟲(chóng)翅膀上出現(xiàn)的彩色花紋，由薄膜上、下表面反射的光相干疊加形成薄膜干涉屬于振幅分割干涉。普遍討論薄膜干涉十分復(fù)雜。薄膜干涉厚度均勻薄膜在無(wú)窮遠(yuǎn)處的等傾干涉有實(shí)際意義的薄膜干涉：厚度不均勻薄膜在表面處的等厚干涉第2頁(yè)/共14頁(yè)空氣空氣11.3.1等傾干涉條紋光線(xiàn)2、3中光波列從光線(xiàn)1分出，是相干光。光的能量由振幅決定，因此這種獲得相干光的方法叫振幅分割法。厚度均勻的透明介質(zhì)薄膜：第3頁(yè)/共14頁(yè)空氣空氣光線(xiàn)2、3互相平行，在無(wú)窮遠(yuǎn)處相遇干涉干涉定域在無(wú)窮遠(yuǎn)光線(xiàn)2、3在P點(diǎn)的光程差：第4頁(yè)/共14頁(yè)空氣由幾何關(guān)系，得折射定律：第5頁(yè)/共14頁(yè)空氣這表明：光線(xiàn)2、3在P點(diǎn)的光程差決定于光線(xiàn)的傾角：折射角或入射角i

傾角相同，薄膜上、下表面反射光的相位差相同

厚度均勻薄膜的干涉又叫

等傾干涉第6頁(yè)/共14頁(yè)到達(dá)圓上各點(diǎn)的光線(xiàn)的相位差都相同，圓的半徑隨折射角（或入射角i）的增大而變大，以同一入射角入射，被膜上、下表面反射后經(jīng)透鏡會(huì)聚在光屏上形成一個(gè)圓。等傾條紋是一系列明暗相間的同心圓環(huán)第7頁(yè)/共14頁(yè)由光振動(dòng)相長(zhǎng)、相消條件，空氣中厚度均勻薄膜等傾條紋位置滿(mǎn)足：明環(huán)：暗環(huán)：第8頁(yè)/共14頁(yè)等傾條紋的特點(diǎn)：級(jí)次高（k大）的等傾圓環(huán)對(duì)應(yīng)折射角（或入射角i）小，因此半徑小。1.條紋的級(jí)次是內(nèi)高外低2.條紋的分布是內(nèi)稀外密相鄰亮環(huán)或暗環(huán)對(duì)應(yīng)的折射角之差：【思考】為什么可以用微分運(yùn)算？第9頁(yè)/共14頁(yè)增大厚度e而保持級(jí)次k不變折射角必須增大圓環(huán)半徑增大從中心冒出一個(gè)條紋，或縮進(jìn)一個(gè)條紋，薄膜厚度改變：：增大厚度干涉條紋一個(gè)一個(gè)從中心（=0）冒出來(lái)，減小厚度干涉條紋一個(gè)一個(gè)縮進(jìn)中心消失。3.利用兩塊可移動(dòng)玻璃板所夾空氣薄層的等傾干涉，可以測(cè)量微小位移。等傾干涉？等傾干涉？【思考】?jī)蓧K玻璃板第10頁(yè)/共14頁(yè)只要入射角相同，在光屏上就會(huì)產(chǎn)生半徑相同的等傾圓環(huán)，加強(qiáng)了干涉條紋的清晰度。4.觀察等傾條紋時(shí)總是利用擴(kuò)展光源【演示實(shí)驗(yàn)】等傾干涉第11頁(yè)/共14頁(yè)

計(jì)算中注意：光被膜的上、下表面反射是否有半波損失。11.3.2增透膜和增反膜單色光垂直照射空氣中厚度均勻的透明介質(zhì)薄膜時(shí)反射光加強(qiáng)（增反膜）：反射光相消（增透膜）：第12頁(yè)/共14頁(yè)膜上、下表面都有半波損失，反射加強(qiáng)條件：

【例11.7】有一折射率為1.3，厚度為400nm的均勻介質(zhì)膜，覆蓋在折射率為1.5的玻璃上，膜的上面是空氣。白光（波長(zhǎng)為400～750nm）垂直照射膜時(shí)，波長(zhǎng)為多少的光反射加強(qiáng)？解，反射加強(qiáng)的波長(zhǎng)：1=1040nm，2=520nm