2021-2022学年高二物理竞赛课件:牛顿环(共15张PPT)

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2021-2022学年高二物理竞赛课件:牛顿环(共15张PPT)

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(共15张PPT)
牛顿环
d
在垂直入射时:
2
2
e
n
+
反射条件
相同
0
2
l
不同
反射条件
垂直入射时
明纹
暗纹
l
2
2
k
1
(
)
l
k
(相长干涉)
(相消干涉)
对于同一个薄膜,若透射时反射条件相同,则反射时反射条件一定不同,反之亦然
特别注意:
i
i
i
i
s
1
n
3
n
2
n
e
点光源的等倾干涉条纹
特性:同心圆环,形状内疏外密,级次内高外低
等倾干涉:入射角相同形成同一干涉条纹
当(e,n2)增大(n1减小)时,
k增加,向外“吐出”圆环

当正(垂直)入射时,
可以求出中心亮(暗)斑
的干涉级数
垂直入射总光程差
干涉条纹是薄膜等厚点的轨迹
总光程差
d
o
d
+
d
2
e
2
n
+
反射条件
相同
2
l
0
不同
反射条件
非平行膜等厚干涉常用的垂直入射式
等厚干涉:垂直入射
膜厚、级次大
条纹间距关系式
等厚干涉:主要考虑条纹间距和变化
条纹间距关系式
等厚干涉
条纹间距关系式
等厚干涉
条纹间距关系式
等厚干涉
相邻条纹间距
劈尖的等厚干涉条纹形状及间距
两相邻条纹间劈尖的厚度差
l
2
n
2
r
e
相邻条纹间距
r
l
r
e
sin
q
2
n
2
sin
q
l
与 、膜厚无关
与薄膜厚度 无关,与 有关
当 变大:条纹变密集(间距变小);
当 变小,或 变大时,结果相同。
相邻条纹间距
特例:牛顿环
k
2
1
3
0
,
,
,
....
明纹公式
本质:等厚干涉
r
k
R
l
n
2

k
暗纹公式
l
e
c
O
R
r
o
o
r

k
r

k
o
特性:同心圆环,形状内疏外密,
级次内低外高,沿径向增加
r
k
5
+
r
k
如图所示:
膜厚、级次大
当 变小(曲率变大):同心圆环变密集
(间距变小,向环心压缩);
当 变小,或 变大时,结果相同。
由暗纹公式 可得
o
r

k
r

k
o
l
e
c
O
R
r
o
e
r
R
2
2
暗纹
介质膜
有间距的牛顿环
当 增加时,同一 处的 增加:
向内“吞进”圆环;
但各处倾角 不变,故条纹间距不变。
i
i
i
i
s
1
n
3
n
2
n
e
点光源的等倾干涉条纹
特性:同心圆环,形状内疏外密,级次内高外低
对比等倾干涉
当膜厚 增加时,同一 处的
增加:向内“吐出”圆环;
应用:迈克尔逊干涉仪
严格垂直等倾干涉,不严格垂直等厚干涉

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