平行平板的雙光束干涉課件

§12-4平板的雙光束干涉分波陣面法的干涉：受到空間相干性的限制（干涉孔徑角總有一定大小，且），只能使用有限大小的光源，在實際中不能滿足條紋亮度的要求（激光光源除外）。為了使用擴展光源，必須實現(xiàn)干涉孔徑角等于零的干涉。分振幅法:利用透明介質的第一和第二表面對入射光的依次反射，將入射光的振幅分解為若干部分，由這些光波相遇所產生的干涉，稱為分振幅法干涉。在使用擴展光源的同時，保持清晰的條紋，解決條紋亮度與可見度的矛盾?！S*1干涉條紋的定域兩個單色相干點光源在空間任意一點相遇，總有一確定的光程差，從而產生一定的強度分布，并都能觀察到清晰的干涉條紋，這種干涉稱為非定域干涉。在擴展光源情況下，由光源上不同點源出發(fā)到達該點的產生雙光束干涉的光程差不同，當光程差變化δΔ>λ/4的區(qū)域，條紋可見度下降，觀察不到清晰的干涉條紋；而在δΔ<λ/4的區(qū)域，盡管采用了擴展光源，仍可看到清晰的干涉條紋。能夠得到清晰條紋的區(qū)域稱為定域區(qū)（定域干涉）。可見，定域干涉是和擴展光源的使用聯(lián)系在一起，它本質上是一個空間相干性問題。2透鏡的等光程性

在干涉和衍射實驗中，常常用薄透鏡將平行光線會聚成一點，而不會引起附加的光程差，只能改變光波的傳播方向。①經過主光軸的平行光匯聚到焦點，每條光線的光程相等。②經過副光軸的平行光匯聚到焦點，每條光線的光程相等。③經過副光軸的點光源發(fā)出的光匯聚到S’點，每條光線的光程相等。31、傾角相同的光線形成的干涉光光強相同。問題：1、透射光的干涉情況如何？2、透鏡換成眼睛能看到這些條紋嗎？2、所有的平行光匯聚在透鏡焦平面上的同一點。使條紋的對比度更高。3、透鏡正放，焦面上條紋是一組同心圓。2、等傾干涉的特點5條紋分析67中央條紋寬，邊緣條紋窄。9例題1白光照射空氣中的平行薄膜，已知h=0.34m，n=1.33問：當視線與膜法線成60o和30o時觀察點各呈什么顏色？解10例題2你知道肥皂泡上美麗的彩色花紋是如何形成的嗎？在白光照射下，肥皂泡的膜形成等傾干涉條紋。剛吹起肥皂液膜厚度較大，前后表面反射光光程差超過相干長度，不能干涉。隨著泡張大，膜厚減小，光程差小于相干長度后產生干涉，白光中反射加強成份顯色，顯色波長隨膜厚減小而改變。當膜厚趨于零時，光程差只有半波損失引起的，各種顏色前后表面反射光的相干差都是/2時，反射相消，膜呈黑色，此時泡將破裂。11二、等厚干涉第m條暗紋對應膜厚hm相鄰兩條紋中心間距厚度差劈尖薄膜的等厚干涉13（適于平行光垂直入射）(1).當有半波損失時，在劈棱處為暗紋，否則為一亮紋；(2).干涉條紋是平行于棱邊的直條紋(3).相鄰明（暗）紋間距(4).楔角愈小，干涉條紋分布就愈稀疏等厚干涉條紋分布的特點：劈尖表面附近形成的是一系列與棱邊平行的、明暗相間等距的直條紋。楔角愈小，干涉條紋分布就愈稀疏；當用白光照射時，將看到由劈尖邊緣逐漸分開的彩色直條紋。14三.等厚條紋的應用劈尖的應用測波長：測折射率：測細小直徑、厚度、微小變化測表面不平度等厚干涉型的干涉系統(tǒng)統(tǒng)稱為斐索干涉儀。常用于光學零件表面質量的檢查，按照測量對象分為：平面干涉儀和球面干涉儀15(1)檢測待測平面的平整度由于同一條紋下的空氣薄膜厚度相同，當待測平面上出現(xiàn)溝槽時條紋向左彎曲。待測平面光學平板玻璃17(2).測量微小物體的厚度將微小物體夾在兩薄玻璃片間，形成劈尖，用單色平行光照射。由有18例如用波長為589.3nm的鈉黃光垂直照射長L=20mm的空氣劈尖，測得條紋間距為19(4)測量微小位移厚度每改變λ/2n條紋平移一條(5)測介質折射率21例用等厚干涉法測細絲的直徑d。取兩塊表面平整的玻璃板，左邊棱迭合在一起，將待測細絲塞到右棱邊間隙處，形成一空氣劈尖。用波長0的單色光垂直照射，得等厚干涉條紋，測得相鄰明紋間距為L，玻璃板長L0，求細絲的直徑。解：相鄰明紋的高度差d22［例］在半導體器件生產中，為測定硅片上的Si02薄膜厚度，將薄膜一側腐蝕成劈尖形狀，如圖。用鈉黃光從空氣中垂直照射到Si02表面上，在垂直方向上觀察Si02劈尖膜的反射光干涉條紋，看到有七條暗紋，第七條恰位