2021-2022学年高二物理竞赛课件:薄膜干涉(共17张PPT)

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2021-2022学年高二物理竞赛课件:薄膜干涉(共17张PPT)

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(共17张PPT)
薄膜干涉
一双缝装置的一个缝被折射率为1.40的薄玻璃片所遮盖,另一个缝被折射率为1.70的薄玻璃片所遮盖.在玻璃片插入以后,屏上原来的中央极大所在点,现变为第五级明纹.假定 =480 nm ,且两玻璃片厚度均为d,求d.
劳埃德镜
半波损失 :光由光速较大的介质射向光速较小的介质时,反射光位相突变 .
P
M
L
双缝干涉实验装置如图所示,双缝与屏之间的距离 ,两缝之间的距离 ,用波长 的单色光垂直照射双缝.
(1)求原点o上方的第四
级明条纹的坐标x;
(2)如果用厚度 ,折射率 的透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面,求上述第四级明条纹的坐标x’.
x
P
L
D
C
3
4
E
5
A
1
B
2
F
薄膜干涉(振幅分割法)
透射光的光程差
注意:透射光和反射光干涉具有互补 性 ,符合能量守恒定律.
根据具体情况而定
P
L
D
C
3
4
E
5
A
1
B
2
反射光的光程差
硅片(n=4)上的二氧化硅(n=1.5)薄膜对由空气中垂直入射的570 nm的黄光反射增强,则该薄膜的厚度至少应是_____________

4
n=1.5
解: 在油膜上、下两表面反射光均有相位跃变,所以,两反射光无附加光程差
折射率为n =1.20的油滴在 平面玻璃(折射率为 上 形成球形油膜,以 光 垂直入射,观察油膜反射光的干涉条纹,求若油膜中心最高点与玻璃平面相距1200nm,能观察到几条明纹?
因此明纹条件满足
(1)
( ) 时,
(油漠边缘处)
(或以 代入式(1),可得k取整数)
即可看到五条明纹同心圆环)
讨论:当油膜扩大时,条纹间距将发生什么变化?
(不变,变小,变大)
变大!
劈尖
( )
光程差
劈尖干涉
所以
(加强明纹)
(减弱暗纹)
相邻两明(暗)条纹处劈尖厚度差
(若 ,则 )
讨论
1.单色光λ垂直入射劈尖,讨论A、B处的情况
A处条纹明暗
B处光程差

B处光程差
A处条纹明暗

B处光程差
A处条纹明暗

B处光程差
A处条纹明暗

另外:为什么不讨论n1上表面处反射光的干涉?
(A)数目减小,间距变大
(B)数目减小,间距不变
(C)数目不变,间距变小
(D)数目增加,间距变小
L

第2题图
如图所示,两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L,夹在两块平面晶体的中间,形成空气劈形膜,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹,如果滚柱之间的距离L变小,则在L范围内干涉条纹的( )
如图所示,当波长为 的单色平行光垂直照射时,观察到每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分:
(A)凸起,且高度为 /4;
(B)凸起,且高度为 /2;
(C)凹陷,且深度为 /2;
(D)凹陷,且深度为 /4。
工件
平面玻璃
空气劈尖
[ C ]
12 .
折射率为1.60的两块标准平面玻璃之间形成一个劈形膜(劈尖角 很小)。用波长 =600 nm的单色光垂直入射,产生等厚干涉条纹。假如在劈形膜内充满n=1.40的液体时的相邻明纹间距比让劈形膜内是空气时的间距缩小 l=0.5 nm,那么劈尖角 是多少?
已知N处为第七条暗纹,而棱边处对应 的暗纹,所以取 ,得
方法2:劈尖相邻明条(暗条)间的垂直距离为 ,今有七条暗纹,棱边为明条纹,则其厚度
讨论:
如果N处为一明条纹如何计算?
如果N处不出现明、暗条纹,又如何计算。

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