物理光學-3光的干涉(編輯修改稿)
2025-02-12 06:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 en??2?? ?? k212 2????ken7600197。 21?k= 在可見光范圍內(nèi) (7700197。～ 3900197。)的解為 k=1,… k=2, ?=6739197。 紅色 k=3, ?=4043197。 紫色 k=4,... 背面透射加強 =反射減弱，于是有 ?? )21(22 2 ????? ken在可見光范圍內(nèi) (7700197。～ 3900197。)的解為 k=1, … k=2, ?=5054197。 綠色 k=3, ... ken 22??7600197。 k= 第六節(jié) 楔形平板產(chǎn)生的干涉（等厚干涉） S P b) S P a) 圖 用擴展光源時楔行平板產(chǎn)生的定域條紋 a)定域面在板上方 b) 定域面在板內(nèi) c) 定域面在板下方 S P c) 兩個不平行平面的分振幅干涉 點光源照明產(chǎn)生非定域干涉 擴展光源照明產(chǎn)生定域干涉 由 作圖確定 0＝?定域深度 干涉條紋不只局限在定域面，在定域面附近的區(qū)域里也能看到干涉條紋，這一定的區(qū)域深度稱為定域深度 定域深度的大小 與光源寬度成反比 光源為點光源時，定域深度無限大，干涉變?yōu)榉嵌ㄓ虻? 用眼睛直接觀察比成像儀器進行觀察更容易找到干涉條紋 原因 人眼的瞳孔比一般透鏡的孔徑小許多，結果定域深度增大 cb??? cb?? ? 眼睛瞳孔對光束的限制 )(39。)( CPAPnBCABn ?????圖 楔形平板的干涉 θ 2 A C S P B β =0 θ 1 n n? n? 光程差計算 2c o s2 2?? ??? nh板厚度很小，楔角不大 用平行平板的公式近似 前提： 結果： 假設： 楔形平板的折射率是均勻的，光束的入射角為常數(shù) 結論： 干涉條紋與平板上厚度相同點的軌跡（等厚線）相對應，這種條紋稱為 等厚條紋 它是厚度 h 的函數(shù)，在同一厚度的位置形成同一級條紋。 l l39。 1 1 1 l l f????圖 中 ：22???? nh實驗裝置 當平板很薄，定域區(qū)域在薄板表面，可直接觀察，如水面上的油膜，肥皂泡等薄膜 透鏡 L2的作用，在成像面上觀察 對于厚度較大的平板采用如圖所示的裝置 垂直入射時的光程差 定域面 入手。分析條紋從決定的，注意條紋是由、條紋分布及性質 hh4? ?????212222???????mnhmnh＝暗條紋：＝亮條紋：（ 1） 對于折射率均勻的楔形平板，條紋平行于楔棱 222212nh md n dh dmhmnmdhn??????? ? ? ?? ? ?? ? ????????h (2) 相鄰條紋 相鄰兩亮紋或暗紋對應的光程差之差 都為 ?，所以從一個條紋過渡到另一個 條紋，平板的厚度改變 n2?eenHeemmeneeh???????????2,2:????此時高度變化為：為：則對應的為如果條紋的橫向偏移量時若平板鍥角為（ 3）條紋間距 （ 4） ? e?（ 5） / t a n / 2e h n? ? ?? ? ?與楔角成反比與波長成正比 干涉條紋分布的特點： e ek ek+1 明紋 暗紋 h??劈棱 （適于平行光垂直入射） (1). 當有半波損失時 ， 在劈棱 處為暗紋 ， 否則為一亮紋； (2). 干涉條紋是平行于棱邊的直條紋 (3). 相鄰明 （ 暗 ） 紋間距 0?h??ne 2?(4). 楔角愈小，干涉條紋分布就愈稀疏 測細小直徑 、 厚度 、 微小變化 Δ h 待測塊規(guī) λ 標準塊規(guī) 平晶 測表面不平度 等厚條紋 待測工件 平晶 （ 二 ） . 等厚條紋的應用 1. 劈尖的應用 ??ne 2?(1)檢測待測平面的平整度 由于同一條紋下的空氣薄膜厚度相同，當待測平面上出現(xiàn)溝槽時條紋向左彎曲。 待測平面 ?光學平板玻璃 Δhb39。b(2).測量微小物體的厚度 h將微小物體夾在兩薄玻璃片間，形成劈尖，用單色平行光照射。 ?Lh ?由 ne2?? ?neLh2??有 L??例如用波長為 L=20mm 的空氣劈尖，測得條紋間距為 4??neLh2?? 439 8 9????????? m1055???(3). 測量微小角度 . 例題 折射率為 n=尖，用波長 λ=600nm 的單色光垂直照射，產(chǎn)生等厚干涉條紋，若在劈尖內(nèi)充滿 n=，相鄰明紋間距縮小 Δ l=，求劈尖角 θ 。 12122 2 2 2een n n? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?121( 1 )2ee n??? ? ?1(1 )2 en?? ???r a ???解： 設空氣劈尖時相鄰明紋間距為 e1，液體劈尖時相鄰明紋間距為 e2，由間距公式 例題 在檢測某工件表面平整度時 ,在工件上放一標準平面玻璃 ,使其間形成一空氣劈尖，并觀察到彎曲的干涉條紋，如圖所示。求紋路深度 H。 解 若工件表面是平的 ,等厚條紋應為平行于棱邊的直線條紋。由于 一條條
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