《分振幅干涉》PPT課件

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1、§14-7分振幅干涉一、薄膜干涉(filminterference)薄膜干涉是采用分振幅法獲得相干光束的。1.等傾干涉PLDC34E5A1B2反射光的光程差加強減弱PLDC34E5A1B2根據(jù)具體情況而定光疏到光密反射光相位有變特別對正入射或掠入射情況空氣油膜玻璃例一:玻璃例二:空氣玻璃界面反射條件附加相位差附加光程差相同附加相位差附加光程差界面反射條件不同反射條件透射光的光程差注意：透射光和反射光干涉具有互補性，符合能量守恒定律.即對同樣的入射光來說，當(dāng)反射方向干涉加強時，在透射方向就干涉減弱。（半波損失的不同）PLDC34E5A1B2討論：同一入射角

2、i對應(yīng)同一干涉條紋不同入射角對應(yīng)不同條紋干涉條紋為一組同心圓環(huán)等傾干涉薄膜同一厚度處對應(yīng)同一干涉條紋薄膜不同厚度處對應(yīng)不同干涉條紋條紋形狀與薄膜等厚線相同等厚干涉若?、n1、n2一定，?與d、i有關(guān)(1)薄膜厚度均勻(d一定)，?隨入射角i變化(2)入射角i一定(平行光入射)，?隨薄膜厚度d變化半波損失：光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時，反射光有π相位的突變，相當(dāng)于反射光光程有半個波長的損失。n1>n2時，n1介質(zhì)稱為光密介質(zhì)，n2介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)。半波損失薄膜干涉的應(yīng)用——增透膜和增反膜利用薄膜干涉可以提高光學(xué)器件的透光率.?。ㄔ鰪姡┓V為增透膜例為了增加

3、透射率,求氟化鎂膜的最小厚度.已知空氣,氟化鎂,減弱解則23玻璃反射率無膜5%玻璃單層增反膜25%玻璃三層增反膜70%玻璃15層增反膜99%玻璃增反射介質(zhì)膜2.等厚干涉非平行膜的等厚干涉豎放肥皂膜空氣劈尖牛頓環(huán)處于同一條干涉條紋上的各個光點，是由薄膜上厚度相同的地方的反射光所形成的，故稱這種干涉為等厚干涉。(1)劈尖干涉根據(jù)具體情況而定單色、平行光垂直入射,i=0由于入射光相對薄膜的取向不同，點P可能在薄膜的下方或上方，只要薄膜很薄，光的入射角不大，總可以認(rèn)為干涉條紋都呈現(xiàn)在薄膜的表面。SM劈尖角劈尖明紋暗紋1)楞邊處d=0,,為暗紋.討論2)相鄰亮紋或

4、暗紋對應(yīng)薄膜的厚度差條紋特點:平行于棱邊，明、暗相間條紋形態(tài)：3）條紋間距（相鄰兩明紋或暗紋）θdkdk+1?d條紋變密白光入射出現(xiàn)彩條空氣劈尖充水條紋變密變化：靜態(tài)動態(tài)：思考（1）劈尖上表面平行上移，條紋如何變化？條紋寬度不變條紋左移（向棱邊方向移）(a)因為空氣膜厚度為d的位置向棱邊移動，故對應(yīng)的條紋將向棱邊方向平移，(b)若讓劈尖夾角逐漸增大，則條紋間距△l逐漸減小，條紋向棱邊處密集。（2）輕壓劈尖上表面，條紋如何變化？(3)劈尖底面有一凹槽，條紋形狀如何？條紋變寬條紋右移（遠(yuǎn)離棱邊方向移）干涉條紋的移動每一條紋對應(yīng)劈尖內(nèi)的一個厚度，當(dāng)此厚度位置改

5、變時，對應(yīng)的條紋隨之移動.劈尖厚度變化不變,改變厚度,條紋整體隨交棱平移sin很小,tansin劈尖夾角變化條紋間隔隨而變sin很小,tansin1）干涉膨脹儀劈尖干涉的應(yīng)用溫度增高?t時，數(shù)出條紋移動的條數(shù)N，則：樣本增高熱膨脹系數(shù)：被檢體被檢體標(biāo)準(zhǔn)角規(guī)標(biāo)準(zhǔn)角規(guī)2）檢查直角3）檢驗光學(xué)元件表面的平整度空氣4）測細(xì)絲的直徑(2)牛頓環(huán)由一塊平板玻璃和一平凸透鏡組成光程差R光程差明紋暗紋re暗環(huán)半徑明環(huán)半徑4）應(yīng)用例子:可以用來測量光波波長，用于檢測透鏡質(zhì)量，曲率半徑等.1）從反射光中觀測，中心點是暗點還是亮點？從透射光中觀測，中心點是暗點還是亮點？2）屬

6、于等厚干涉，條紋間距不等，為什么？3）將牛頓環(huán)置于的液體中，條紋如何變？工件標(biāo)準(zhǔn)件暗環(huán)半徑明環(huán)半徑討論中心暗斑條紋內(nèi)疏外密白光照射出現(xiàn)彩環(huán)條紋的形狀取決于等厚膜線的形狀等價于角度逐漸增大的劈尖平凸透鏡上（下）移動，將引起條紋收縮(擴張)例用氦氖激光器發(fā)出的波長為633nm的單色光做牛頓環(huán)實驗，測得第個k暗環(huán)的半徑為5.63mm,第k+5暗環(huán)的半徑為7.96mm，求平凸透鏡的曲率半徑R.解二、邁克耳孫干涉儀單色光源反射鏡反射鏡與成角補償板分光板移動導(dǎo)軌反射鏡反射鏡單色光源光程差的像當(dāng)不垂直于時，可形成劈尖型等厚干涉條紋.反射鏡反射鏡單色光源邁克爾孫干涉儀條

7、紋M?2M?2M?2M?2M?2M1M1M1M1M1等厚干涉條紋M?2M1M?2M?2M?2M?2M1M1M1M1與重合等傾干涉條紋干涉條紋移動數(shù)目邁克爾孫干涉儀的主要特性兩相干光束在空間完全分開，并可用移動反射鏡或在光路中加入介質(zhì)片的方法改變兩光束的光程差.移動距離移動反射鏡干涉條紋的移動當(dāng)與之間距離變大時，圓形干涉條紋從中心一個個長出,并向外擴張,干涉條紋變密;距離變小時，圓形干涉條紋一個個向中心縮進,干涉條紋變稀.插入介質(zhì)片后光程差光程差變化干涉條紋移動數(shù)目介質(zhì)片厚度光程差