【文章內(nèi)容簡介】 i B r 2 3 C D i )2()( 112 ?? ???? ADnBCABn)11 ?? ?n分振幅干涉 29 n1 n2 n3 e M1 M2 由于 DP=CP (由于 reBCAB c o s??ireiACAD s intg2s in ??2s i n2c o s21112?nint g reren ????rnin s i ns i n 21 ?4 5 S L P A 1 i B r 2 3 C D i )2()( 112 ?? ???? ADnBCABn)11 ?? ?n2)s in1(c o s2 22 ???? rren2c o s2 2??? ren反射光干涉時 ,光程差為 2c o s2 2?? ?? ren???????)(,2)12((,減弱加強(qiáng)???kk )(1)式中 λ為真空中的波長值 . 討論 : 分振幅干涉 30 2)s in1(c o s2 22 ???? rren2c o s2 2??? ren反射光干涉時 ,光程差為 2c o s2 2?? ?? ren???????)(,2)12((,減弱加強(qiáng)???kk )(1)式中 λ為真空中的波長值 . 討論 : 2s in222122?? ??? inne(2) (3)k表示級次 ,其始值要保證 0?e(4)對于 321 nnn ??情形 2c o s2 2?? ?? ren與上式等價 對于 321 nnn ??情形 321 nnn ??或 ren c o s2 2??即 :―密減疏加 ,遞變無附差” (5)垂直入射時 (i = 0, r =0) 分振幅干涉 31 2s in222122?? ??? inne(2) (3)k表示級次 ,其始值要保證 0?e(4)對于 321 nnn ??情形 2c o s2 2?? ?? ren與上式等價 對于 321 nnn ??情形 321 nnn ??或 ren c o s2 2??即 :―密減疏加 ,遞變無附差” (5)垂直入射時 (i = 0, r =0) ?????????)(,2)12()(,22 2減弱加強(qiáng)????kken(6)對于透射光干涉 (n1 n2n3 ) ren c o s2 2?透?透射光干涉條紋和反射光干涉條紋互補(bǔ) (7)凡傾角 i相同 ,其光程差相等 , 形成同一條紋 .這種不同入 射角形成的明暗相間的干涉條紋稱 等傾干涉 條紋 . 分振幅干涉 32 ?????????)(,2)12()(,22 2減弱加強(qiáng)????kken(6)對于透射光干涉 (n1 n2n3 ) ren c o s2 2?透?透射光干涉條紋和反射光干涉條紋互補(bǔ) (7)凡傾角 i相同 ,其光程差相等 , 形成同一條紋 .這種不同入 射角形成的明暗相間的干涉條紋稱 等傾干涉 條紋 . 增透膜和高反膜 (應(yīng)用 ) 利用反射光干涉減弱 (透射光加強(qiáng) )使光能大部分透射的薄膜 ,稱為增透膜 。反之為高反膜 . 設(shè) n1 n2 n3 n1 n2 n3 1 3 2 4 5 (常見的是空氣、氟化鎂、玻璃 ) 兩界面反射均有半波損失 d 分振幅干涉 33 增透膜和高反膜 (應(yīng)用 ) 利用反射光干涉減弱 (透射光加強(qiáng) )使光能大部分透射的薄膜 ,稱為增透膜 。反之為高反膜 . 設(shè) n1 n2 n3 n1 n2 n3 1 3 2 4 5 (常見的是空氣、氟化鎂、玻璃 ) 兩界面反射均有半波損失 d 反射光光程差 δ = 2n2 e 增透膜 (反射光相消 ),有 2)12(2 2??? ken24)12(nke ???最小厚度 (k=0) 24 ne ??高反膜 (反射光加強(qiáng) ),有 δ = 2n2e= kλ 一油輪漏出的油(n2=)污染了某海域 ,在海水 (n3=)表面形成一層薄的油污 .如果太陽正 例題 3 分振幅干涉 34 反射光光程差 δ = 2n2 e 增透膜 (反射光相消 ),有 2)12(2 2??? ken24)12(nke ???最小厚度 (k=0) 24 ne ??高反膜 (反射光加強(qiáng) ),有 δ = 2n2e= kλ 一油輪漏出的油(n2=)污染了某海域 ,在海水 (n3=)表面形成一層薄的油污 .如果太陽正 例題 3 位于海域上空 ,一直升飛機(jī)的駕駛員從機(jī)上向下觀察 ,他所正對的油層厚度為460nm,則他將觀察到油層呈什么顏色 ?如果一潛水員潛入該區(qū)域水下 ,又將觀察到油層呈什么顏色 ? 解 :飛機(jī)上觀察的是反射光條紋 δr = 2n2e 由干涉加強(qiáng)條件 δ = kλ 由于 n1 n2n3 有 ken 22??有 分振幅干涉 35 位于海域上空 ,一直升飛機(jī)的駕駛員從機(jī)上向下觀察 ,他所正對的油層厚度為460nm,則他將觀察到油層呈什么顏色 ?如果一潛水員潛入該區(qū)域水下 ,又將觀察到油層呈什么顏色 ? 解 :飛機(jī)上觀察的是反射光條紋 δr = 2n2e 由干涉加強(qiáng)條件 δ = kλ 由于 n1 n2n3 有 ken 22??有 k =1, λ1= 2 n2e = 1 104nm k =2, λ1= n2e = 552nm nm3 6 832,3 23 ??? enk ?可見光范圍內(nèi)是綠光 潛水員觀察的是透射光干涉 22 2?? ?? ent由干涉加強(qiáng)條件 δ = kλ nm2 0 2,1 21 ???? enk ?同理 , k =2 ,λ2 =736 nm 分振幅干涉 36 k =1, λ1= 2 n2e = 1 104nm k =2, λ1= n2e = 552nm nm3 6 832,3 23 ??? enk ?可見光范圍內(nèi)是綠光 潛水員觀察的是透射光干涉 22 2?? ?? ent由干涉加強(qiáng)條件 δ = kλ nm2 0 2,1 21 ???? enk ?同理 , k =2 ,λ2 =736 nm k =3 , λ3 = nm k =4, λ4= nm 可見光范圍內(nèi)是紅光和紫光 二 .劈尖干涉 (等厚干涉 ) (一 ). 劈尖 （ 劈形膜 ） 1. 劈尖 :夾角很小的兩個平面所構(gòu)成的薄膜 r a d 10~10 54 ??：?2. 劈尖干涉的實驗裝置 分振幅干涉 37 k =3 , λ3 = nm k =4, λ4= nm 可見光范圍內(nèi)是紅光和紫光 二 .劈尖干涉 (等厚干涉 ) (一 ). 劈尖 （ 劈形膜 ） 1. 劈尖 :夾角很小的兩個平面所構(gòu)成的薄膜 r a d 10~10 54 ??：?2. 劈尖干涉的實驗裝置 . S 分束鏡 M 顯微鏡 劈尖 裝置簡圖 D G1 G2 3. 條紋分析 反射光 2的光程差 ? n1 n3 n2 ? e 反射光 2 反射光 1 分振幅干涉 38 . S 分束鏡 M 顯微鏡 劈尖 裝置簡圖 D G1 G2 3. 條紋分析 反射光 2的光程差 ? n1 n3 n2 ? e 反射光 2 反射光 1 2c o s2 2?? ?? ren說明 : (1)上式中 r不變 ,而 e是變量 . (2)k的始值必須使 e 0?(3)干涉條紋平行于棱 . e=0處棱的明暗由介質(zhì)分布決定 . (5)條紋間距 (多數(shù)為垂直入射 ) (4)同一厚度 e 對應(yīng)同一級條紋 —— 等厚條紋 . ???????)(,2)12()(,減弱加強(qiáng)???kk分振幅干涉 39 2c o s2 2?? ?? ren說明 : (1)上式中 r不變 ,而 e是變量 . (2)k的始值必須使 e 0?(3)干涉條紋平行于棱 . e=0處棱的明暗由介質(zhì)分布決定 . (5)條紋間距 (多數(shù)為垂直入射 ) (4)同一厚度 e 對應(yīng)同一級條紋 —— 等厚條紋 . ???????)(,2)12()(,減弱加強(qiáng)???kk21 2 nee kk????由于 ??22 nb ?已知 θ , n測 b可得波長 λ 已知 θ ,λ, 測 b可得折射率 n ? b ?e ek ek+1 明紋 暗紋 be?????22 nb ?又 所以 由 4. 劈尖的應(yīng)用 分振幅干涉 40 21 2 nee kk????由于 ??22 nb ?已知 θ , n測 b可得波長 λ 已知 θ ,λ, 測 b可得折射率 n ? b ?e ek ek+1 明紋 暗紋 be?????22 nb ?又 所以 由 4. 劈尖的應(yīng)用 例題 4 測細(xì)小直徑 、 厚度 、 微小變化 測表面不平度 等厚條紋 待測工件 平晶 ?s ion為了測量硅片 ( )上氧化膜 ( )的厚度常用化學(xué)方法將薄 ?sin膜的一部分腐蝕掉使之成為劈尖 ,如圖 .用鈉光 (波長為 5890埃 )垂直照射 ,在劈 分