分振幅薄膜干涉(一)——等倾干涉.ppt

第一章第一章 光的干涉光的干涉1.6 分振幅薄膜干涉（一）分振幅薄膜干涉（一）等倾干涉等倾干涉实验装置实验装置透明薄板、薄膜透明薄板、薄膜反射空间任何区域都可以呈现干涉条纹反射空间任何区域都可以呈现干涉条纹非定域非定域反射反射(透射透射)倾角相同倾角相同-反射反射(透射透射)的的光线对光线对具有具有恒定的相位差恒定的相位差干涉干涉薄膜薄膜1 12 2反射光干涉反射光干涉薄膜薄膜透射光干涉透射光干涉1 12 2是否可以产生相干光束？是否可以产生相干光束？1.6.1 1.6.1 单色点光源引起的干涉现象单色点光源引起的干涉现象 Sn1n1n2 L1d0 L2 S ABCCaba1a2讨论置于透镜L1焦平面的单色点光源S发出的光束ab投射于介质薄膜AB时的干涉现象。分振幅反射（aAa1）折射（a AB）反射（BC）折射（Ca2）相干光束a1、a2会聚于透镜L2的焦点S处，这一点究竟是亮还是暗的，这由a1、a2的光程差来计算。n1n1n2BACCi1i1i2d0a1ABCSa2aSci1n1n2n1d0i2n1n1n2BACCi1i1i2d01n21nn 1n2n21nn 1n21nn1n2n21nn有半波损失没有半波损失用菲涅耳公式可以解释：光在垂直入射（i=0）或者掠入射（i=90）的情况下，如果光是从光疏媒质传向光密媒质，在其分界面上反射时将发生半波损失。折射波无半波损失。这里取负号，产生额外程差 额外光程差（半波损失）额外光程差（半波损失）（j=0,1,2,）干涉相长、相消的条件n1n1n2a2a11.6.2 等倾干涉图样的讨论等倾干涉图样的讨论1 1、干涉图样的形状、干涉图样的形状只要光线的入射方向相同，只要光线的入射方向相同，即有即有相同的入射角相同的入射角 各源点均在各源点均在L L后焦面上相同点后焦面上相同点P P产生产生相同的干涉相同的干涉级次（级次（j相同）相同）每一条纹对应于同样的光线倾角每一条纹对应于同样的光线倾角等倾干涉等倾干涉in2MLS f屏幕屏幕等倾干涉的干涉图样是一组明暗相间的同心圆环2 2、干涉条纹的级次、干涉条纹的级次中央条纹的干涉级次高？还是边缘的干涉级次高？中央条纹的干涉级次高？还是边缘的干涉级次高？干涉图样，中心级数高，外围级数低。中心级数高，外围级数低。d0一定，j cosi2 i23 3、条纹半径、条纹半径第第j j级明条纹级明条纹等倾干涉条纹的角半径等倾干涉条纹的角半径L fPo r环环Bd0n2n2n1i1 rA CC21Si1i1i1 等倾干涉条纹的半径等倾干涉条纹的半径L fPo r环环Bd0n2n2n1i1 rA CC21Si1i1i1 4 4、条纹间距、条纹间距5 5、干涉图样中心是明条纹还是暗条纹？、干涉图样中心是明条纹还是暗条纹？1.6.3 单色面光源所引起的等倾干涉条纹单色面光源所引起的等倾干涉条纹扩展光源的作用 光源上各发光点的同一级干涉条纹是重合的，光源上每一点都给出一组等倾干涉圆环，它们彼此准确重合，没有位移。因此将点光源换成扩展光源，等倾干涉条纹的可见度不受影响，但强度大大增加了，干涉花样更加明亮。例题：波长是例题：波长是400nm760nm的可见光，垂直照射到一厚度是的可见光，垂直照射到一厚度是1.21.2微米，折射率是微米，折射率是1.5的玻璃片上，试问从玻璃片的反射光中，可看的玻璃片上，试问从玻璃片的反射光中，可看到哪些波长的光？到哪些波长的光？若采用多色光入射，则干涉图样是什么样的？若采用多色光入射，则干涉图样是什么样的？若采用多色光入射，则在相同的入射角（即同若采用多色光入射，则在相同的入射角（即同一级次条纹），有的波长是相干相长，有的是一级次条纹），有的波长是相干相长，有的是相干相消相干相消作业作业 1.7 1.8