光的干涉和干涉儀ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 04:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 平行平板時(shí)，定域面過渡到無窮遠(yuǎn)。 在楔形平板兩表面的楔角不是太小，厚度足夠小，定域面實(shí)際上很接近楔形平板和薄膜的表面。 2）定域深度 干涉條紋不僅發(fā)生在 β ＝ 0所確定的定域面上，在定域面附近的區(qū)域內(nèi)也能看到條紋，只是條紋的可見度有所下降。所以說 干涉定域具有一定的深度 。 光源愈大、干涉定域的深度愈??；光源愈小，干涉定域的深度愈大，光源為點(diǎn)光源時(shí)，干涉變?yōu)榉嵌ㄓ虻摹?定域深度與光源大小成反比 干涉孔徑 β 影響定域的深度 ，對(duì)于 非常薄的平板，β 實(shí)際上很小 ，因而干涉定域的深度很大，干涉定域的深度延伸到薄板的表面，所以當(dāng)我們把眼睛和觀察儀器調(diào)節(jié)在薄板表面時(shí)，能夠看到清晰的干涉條紋。 光源寬度 :b(S1S0S2) 當(dāng)平行光投射到厚度很薄、夾角很小的楔形平板表面時(shí)，由上下兩表面反射的光在上表面相遇產(chǎn)生干涉。 光程差 : 直射與斜射 : bmax 2c o s2 ?nh??20 1 1hn ?? ? ? ?04??? S1S0 08???01nh?? ? 用眼睛直接觀察比通過物鏡成象進(jìn)行觀察，更容易找到干涉條紋。 人眼能自動(dòng)調(diào)節(jié)，使最清晰的干涉條紋成象在網(wǎng)膜上； 眼的瞳孔比透鏡的孔徑小許多，它限制了進(jìn)入瞳孔的光束。用眼睛直接觀察時(shí)，擴(kuò)展光源的實(shí)際寬度要小一些。 楔形平板的等厚干涉條紋 兩支光在 P點(diǎn)的光程差 : 光程差 Δ 的精確值一般很難計(jì)算，在實(shí)用的干涉系統(tǒng)中，板的厚度一般都很小，并且楔角不大 . 假設(shè) : i?I’ ?很小 ? ? ? ?CPAPnBCABn ??????可以近似地以平行平板的計(jì)算公式來代替 : h是楔形平板在 B點(diǎn)的厚度 。θ 2是入射光在 A點(diǎn)的折射角。 考慮到光束在上表面或下表面反射時(shí)半波損失所生的附加程差 : 如果折射率均勻， 光束入射角常數(shù) ，兩支反射光在相遇點(diǎn)的光程差只依賴于反射光反射處平板的厚度 h，因此干涉條紋是平板上厚度相同點(diǎn)的軌跡，這種條紋稱為 等厚條紋 。 2c os2 2?? ??? nh2c o s2 ?nh??條紋分布： 或 干涉極大： 亮條紋 X=0， △ = 1/2 λ ，所以是暗條紋。 空間頻率和條紋間距： x ? n2 22 021 220 212 s i n ,2 s i nf n en?? ?? ??? ? ? ?2co s2 2?? ??? nh2s in2 122122?? ???? nnh???? mnnx ????? 2s i n)(2 122122122122 s in2)2/1(???nnmx???研究厚度較大的楔形平板所生的等厚條紋 : 定域面在楔形平板內(nèi)部。 考察定域面上某一點(diǎn) P，因?yàn)?P點(diǎn) 由 β ＝ 0的作圖法決定，光源的臨界 寬度 b為無窮 ,所以從擴(kuò)展光源上各點(diǎn) 發(fā)出而在 P點(diǎn)相交的兩支光的光程差 之差是微不足道的，可以認(rèn)為是等 光程差的。 S β =0 L1 L2 B B’ P M P’ E 22???? nh當(dāng)光程差 Δ 滿足條件 : 極大 : 極小 : 對(duì)于楔形平板，厚度相同點(diǎn)的軌跡是一些平行于楔棱的等距直線，所以，楔形平板所生的等厚條紋就是一些平行于楔棱的等距條紋 . ?? mnh ???? 22? ? 21222 ?? ????? mnh楔形平板的相鄰兩亮條紋或暗條紋之間的距離，即條紋間距 : 式中 α 為楔形平板兩表面間的楔角，這里假設(shè) α 很小。 ??? 12 ?? ne? ? ?????? ???? 21211 ??mnh m?????? ?? 221 ??mnh mmm hhh ??? ? 1?? enh ??? 2? hm hm+1 L nh 2??????ne 2?應(yīng)用：檢驗(yàn)零件的表面質(zhì)量，局部誤差，測(cè)量微小的角度、長(zhǎng)度及變化等。 等厚條紋的應(yīng)用 等厚條紋能夠反映兩個(gè)表面所夾的薄層厚度變化情況 。 利用等厚條紋的條紋形狀 、 條紋數(shù)目 、 條紋移動(dòng)以及條紋間距等特征 ， 檢驗(yàn)元件的表面質(zhì)量 ， 局部誤差 (表面光潔度 )， 測(cè)量微小的角度 、 長(zhǎng)度及其變化等 。 測(cè)量薄片的厚度： 調(diào)節(jié)觀察顯微鏡對(duì)準(zhǔn)平行平板之間 的楔形空氣層 ， 看到空氣層的直線等距條紋 。 S ?=0 L1 L2 B B’
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