【文章內(nèi)容簡介】 3152/14 2,4 1 .dnk ???? ?nm7362/122,2 1 ???? dnk ?紅光 2/132,3 1 ???? dnk ?紫光 紫紅色 油膜 海水 n1= n2= 46 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 . 增透膜和高反膜 (應(yīng)用 ) 利用反射光干涉減弱 (透射光加強 )使光能大部分 透射的薄膜 ,稱為 增透膜 。 反之為 高反膜 。 47 增透膜增反膜的應(yīng)用 寬帶增透膜 可以減少二次反射產(chǎn)生眩目的光線和虛像， 從而使光學(xué)表面的成像更清晰。增透膜許多的應(yīng)用比如 攝像機鏡頭、儀器面板、雙眼望遠(yuǎn)鏡、面板玻璃和望遠(yuǎn)鏡。 48 2 3 d1n2n玻璃 23 nn ?nm 4 2m i n???ndd ?0?k取 ??（ 增強 ） 氟化鎂為增透膜 例 為了增加透射率，求氟化鎂膜的 最小厚度． 已知 空氣 n1=，氟化鎂 n2= ，?=550 nm 減弱 2)12(2 2r ???? kdnΔ解 22 2t??? dnΔ則 49 1n1nnS M dTL劈尖角 ?bd22?? ?? nd?,2,1,22 ?kk ? 明紋 ?,1,0,2)12( ?? kk ? 暗紋 ??同一厚度 d 對應(yīng)同一級條紋 ——等厚干涉。 50 ?L 1nd劈尖干涉 nn ?1（ 明紋 ） ?d nk 2)21( ??nk 2? （ 暗紋 ） 討論 2??Δ (1)棱邊處 0?d為 暗紋 . ?,2,1, ?kk ? 明紋 ?,1,0,2)12( ?? kk ?暗紋 ?Δ22??? ndΔbbnd?51 221nii nddd?? ??????(2)相鄰明紋（暗紋）對應(yīng)的 厚度差 dL? ?bbd n 2????22nd L Lb n b? ??? (3)條紋間距 ??nb 2??Ln1ndnn ?1bb2/n?劈尖干涉 （ 明紋 ） ?d nk 2)21( ??nk 2? （ 暗紋 ） 52 (4 )干涉條紋的移動 53 (2) 測膜厚 Sie1n2n2SiO(1) 干涉膨脹儀 0l 劈尖干涉的應(yīng)用 12 nNe ??l?2?Nl ??54 (3)檢驗光學(xué)元件表面的平整度 等厚條紋 ,各條紋對應(yīng)空氣膜厚度相同 , 左條紋比右條紋對應(yīng)空氣膜厚度薄 , 彎曲部分在左 ,如正常膜對應(yīng)厚度應(yīng)小 , 只有為凹槽才能與右邊平整處有相同空氣膜厚 .故不平處為凹槽 . 239。 ?bbe ??◆ 凸起高度（凹槽深度） bbe 2/39。???e?b39。b55 1nn1nLd空氣 1?n(4)測細(xì)絲的直徑 bLnd ??2?bLd??bn 2??56 由一塊平板玻璃和一平凸透鏡組成 d22Δ nd ???光程差 57 牛頓環(huán)實驗裝置 牛頓環(huán)干涉圖樣 顯微鏡 S L Rr dM 半透半反鏡 T 58 R ?Δ),2,1( ??kk ? 明紋 ),1,0()21( ??? kk ? 暗紋 r d 光程差 22Δ nd ???2222 2)( ddRdRRr ?????02 ???? ddR?RΔdRr )2(2 ?????Rkr )21( ???kRr ? 暗環(huán)半徑 明環(huán)半徑 59 說明 : 透射光條紋與反射光條紋 互補 。 (2)牛頓環(huán)為明暗相間的同心圓環(huán) ,條紋 中央疏邊緣密 . 牛頓環(huán)的 級次外大 ,內(nèi)小 . (3)透射情況 (n1 n2n3) (1)級次 k的始值須保證 0?d且 d=0處 (中心 )為暗斑 . Rrd 22 ???(4)平凸鏡上移 ,此時 039。 ddd ??反射紋向中 收縮 (內(nèi)陷 )。接近時 ,環(huán)向外冒 ① 環(huán)心呈明暗交替地變化 . ?Rkr )21( ???kRr ? …… 暗環(huán)半徑 …… 明環(huán)半徑 22??? dΔ60 (1)屬于等厚干涉，條紋間距不等，為什么？ (2)將牛頓環(huán)置于 的液體中，條紋如何變？ 1?n?Rkr )21( ???kRr ? …… 暗環(huán)半徑 …… 明環(huán)半徑 22??? dΔ牛頓環(huán) 61 檢測透鏡質(zhì)量、測光波波長、測透鏡曲率半徑等 . 測量透鏡的曲率半徑 ?kRr k ?2?Rmkr mk )(2 ???Rrr2◆ 應(yīng)用舉例： 工 件 標(biāo) 準(zhǔn) 件 ?mrrR kmk 22 ?? ?62 牛頓環(huán)例題 在牛頓環(huán)實驗中 589 nm mm mm 暗環(huán) m ?mrrR kmk 22 ?? ?63 2n3n321 nnn ??1nnn◆ 半波損失需具體問題具體分析 22??? dΔ 2Δ d?中心是 暗紋 . 中心是 明紋 . 64 非平行膜等厚干涉 65 一 光的衍射現(xiàn)象 光在傳播過程中若遇到尺寸比光的波長大得不多的障礙物時，光會傳到障礙物的陰影區(qū)并形成明暗變化的光強分布的現(xiàn)象。 縫大 ,直線傳播； 縫小 ,衍射 圓孔、圓盤、細(xì)絲等尺寸大時 為象； 尺寸小時形成明暗相間條紋 . 衍射屏 觀察屏 ?光源 66 單縫菲涅耳衍射 67 夫 瑯 禾 費 衍 射 光源、屏與縫相距無限遠(yuǎn) 縫 菲 涅 耳 衍 射 縫 PS光源、屏與縫相距有限遠(yuǎn) 1L2L在實驗中實現(xiàn) 夫瑯禾費衍射 SR P近 場 衍 射 遠(yuǎn) 場 衍 射 68 夫 瑯 禾 費 單 縫 衍 射 （衍射角 ：向上為正，向下為負(fù)） ??s inbBC ? ),3,2,1(2 ???? kk?ofL PRAB?sinbQC菲涅耳波帶法 b ?衍射角 69 半波帶法 (1)原理 光程差為 λ/2時 , 單色光 λ入射 , 如兩光 兩光相干減弱 . (2)半波帶 對應(yīng)某方向的衍射 光 ,將透過狹縫光的波陣面分成 若干條帶 , 相鄰條帶對應(yīng)點 的衍射光到屏上會聚 點的光程差為 半個波長 . 或同一條帶邊緣衍射光到屏上會聚點的光程差 為 半個波長 . (3)結(jié)論 相鄰半波帶衍射光屏上相互抵消 . (4)半波帶數(shù)目 N 取決于狹縫邊緣 A, B 衍射光 到屏上會聚點的光程差 AC . 70 oPRABQ?C1A2/?22s i n ?? ??b23s i n ?? ??b1A2AC2/?bABb縫長 ABLoQABR L P?2個半波帶時 ： 3個半波帶時 ： 71 ),3,2,1( ??k??? kkb ???? 22s i n 干涉相消 (暗紋 ) 2)12(s in?? ??? kb 干涉加強 (“明紋 ” ) 2s in?? kb ? （介于 明 暗 之間） 個半波帶 k2 個半波帶 12 ?k0s in ??b 中央明紋中心 ?s i nbBC ?2?k??（ 個半波帶） k1A2AC2/?oQABR L P?72 ?sinIob?b?2b?3b??b?2?b?3?二 光強分布 ??? kkb ???? 22s i n 干涉相消 （ 暗紋 ） 2)12(s in?? ??? kb 干涉加強 （“ 明紋” ） 73 (1) 得到的暗紋和中央明紋位置精確 ,其它明紋位置 只是近似 (2) 單縫衍射和雙縫干涉條紋比較： 單縫衍射條紋 雙縫干涉條紋 說明 74 2. 單縫衍射明紋角寬度和線寬度 中央明紋：角寬度 b/22 10 ??? ???線寬度 b22t a n2110 λfffx ????? ??角寬度： 相鄰兩暗紋中心對應(yīng)的衍射角之差 線寬度： 觀察屏上相鄰兩暗紋中心的間距 衍射屏 透鏡 觀