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(共15张PPT)
薄膜干涉
薄膜干涉
n1
n1
θ
i
D
C
B
A
b
a
s
s’
e
n2
一 反射光干涉
可利用几何关系：
由干涉条件:
将δ 代入上式可得到薄膜干涉明、暗纹条件:
注意，两个k的取值不同
二 透射光干涉
n1
s
n1
θ
D
C
B
A
b
a
n2
透射光也有干涉现象： （无半波损）
比较可知，反射光加强则透射光减弱
反射光减弱则透射光加强
劈尖干涉原理（劈形膜）
a
b
a、b两光到达人眼的光程差为:
考虑到入射角 i =0 故有:
相应地有明、暗纹公式：
同一厚度e对应同一级条纹---------等厚干涉条纹
特别地，对于空气膜，n2 = 1, 故有
可见 ， 条纹分得更开。
劈尖干涉图样

L
e
ek
ek+1
明纹
暗纹
条纹分布图
1 干涉在膜的上表面附近形成明、暗相间的条纹。
2 在棱边处e = 0，由于半波损失而形成暗纹
3 条纹间距的计算
牛顿环
平凸透镜
平晶
牛顿环装置简图

e
r
R
·
平晶
平凸透镜

暗环
o
S
分束镜M
测量
显微镜
o
.

e
r
R

o
同理可知，牛顿环干涉明暗纹条件为：
第k个暗环半径
n2 = 1
另由几何条件有：
综合计算可得：
第k个明环半径
K=0…
K=1…
思考 1 中心是明纹还是暗纹？
2 为什么条纹间距不均匀？
3 平凸透镜向上移,条纹怎样移动
4 透射光条纹情况如何？
5 白光入射条纹情况如何？
等厚条纹的应用
1. 劈尖的应用
▲测波长：已知θ、n，测L可得λ；
▲测折射率：已知θ、λ，测L可得n；
▲测细小直径、厚度、微小变化：
▲测表面不平度
等厚条纹
待测工件
平晶
2 . 牛顿环的应用
M2
M 1
M1
2
2
1
1
G1
G2
S
E
半透半反膜
迈克耳孙干涉仪是十分重要的干涉仪，它虽出现在100多年前，但现代仍有许多应用。而且许多现代的干涉仪其核心结构仍是迈克耳孙干涉仪。
一 仪器结构、光路、工作原理
G1 分光 (分束)板
G2 补偿板
M1 平面镜 (可动)
M2 平面镜 (固定)
E 观测显微镜（光束1′和2′干涉）
一. 光的衍射
衍射：光在传播过程中绕过障碍物的边缘而偏离直线传播的现象。
1 衍射装置
2 衍射分类
菲涅耳衍射 ---- 光源和观察屏（或二者之一）离衍射屏的距离有限时的衍射。
也称近场衍射，情况较复杂。
夫琅禾费衍射---- 光源和观察屏都离衍射屏无限远时的衍射。也称平行光衍射，
是衍射的极限情形。
二. 惠更斯─菲涅耳原理
波传到的任一点都是子波的波源，从同一波阵面上各点所发出的子波，经传播在空间相遇时，也可相互叠加而产生干涉现象。

*
S
f
f
a

透镜L
透镜L
·
p
A
B
缝平面
观察屏
0
δ
实验装置与原理图
衍射屏
观察屏

*
S
L
L
a
衍射
条纹
s
θ
P0

*
S
f
f
a

透镜L
透镜L
·
p
A
B
缝平面
观察屏
0
δ
半波带法
菲涅耳半波带法： 考虑最上光路A→P和最下光路B→P 的光程差
θ
C
B
A
a
θ
1′
2
B
A
半波带
半波带
1
2′
半波带
半波带
1
2
1′
2′
λ
考虑：当 时，可将缝分为两个“半波带” -------暗条纹
λ
λ
a
θ
B
A
a
B
A
θ
当 时，可将缝分为三个“半波带”
-------明条纹
当 时，可将缝分为四个“半波带”
------- 暗条纹
当 时，出现第一级暗纹，
故当 时为中央零级明条纹的范围。
综上所述，不难知道有：
---- 暗纹
---- 明纹（中心）
2 中央明纹
P0
I
s
θ
角宽度: 一个完整条纹两侧对透镜光心的张角
思考，
为什么 k 不能取 0
中央明纹半角宽度：
注意到有：
─中央明纹(中心)

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