光學(xué)干涉ppt課件-資料下載頁
2025-05-06 03:57本頁面
【正文】 鄰明紋 (或暗紋 ) 對應(yīng)的劈尖厚度差為 , 所以數(shù)出條紋數(shù)則可測得劈形膜厚 . n2?硅片上二氧化硅 (SiO2)薄膜的厚度 d39。 ，這可用化學(xué)方法把 SiO2薄膜的一部分腐蝕成劈尖形，若單色光從空氣垂直入射，已知入射光波長 λ= ， SiO2的折射率 n=， Si 的折射率為 ，若觀察到如圖所示的 7條 亮紋，問 SiO2膜的厚度 d39。 =？ SiO2 Si d 39。 例 2（例 143 ）制造半導(dǎo)體元件時，常需要精確測定 解 空氣相對于 SiO2是光疏介質(zhì)，同樣， SiO2相對于 Si也是光疏介質(zhì)，所以，在 SiO2薄膜上下表面反射的兩光之間半波損失效果互抵。在膜厚為 d 處光程差為 nd2??當(dāng) ?,2,1,0,2 ??? kknd ??時出現(xiàn)亮紋，該處膜厚為 nkdk 2??因 d’處 k = 6（ 或 6個相鄰明紋厚度差 ），對應(yīng)膜厚為 66 ?????? ndd ?SiO2 Si d39。 例 3 兩塊玻璃一端恰好接觸成為空氣劈尖 ,用波長 ?=500 (1nm=109m)的單色光垂直照射 ,設(shè)劈尖角 ? ?????4 rad. 現(xiàn)將 劈尖內(nèi)充滿折射率為 n= , 求從劈棱數(shù)起第五個明條紋在充入液體前后移動的距離 . 解 : 設(shè)第五個明環(huán)處膜厚為 e, 由明紋條件有 : ?? 522 ??ne若用 L表示該處至棱邊距離 , 則有近似關(guān)系 ?Le ?????nLnL 49292 ??? ,mm6014911494912121.。,??????????????????????nLLLnLLn 充液后充液前nm e L 條紋向棱邊移動（等同于 ， L ） ?讀數(shù)顯微鏡 半反鏡 光源 平凸透鏡 平板玻璃 三、牛頓環(huán) 透射環(huán) 反射環(huán) 222)( RrdR ???上式可略去高階小量 d 2 Rrd22?2222 2 RrdRdR ????d r R C O 由幾何關(guān)系得 為 r 處的薄膜厚度為 d 設(shè)平凸鏡球面的球心為 C， 半徑為 R， 距 O 得 通常 R d 離中心越遠(yuǎn)條紋越密 . ????? 2222 ??? Rnrnd亮環(huán) 暗環(huán) ?r亮環(huán) 暗環(huán) 或 設(shè)薄膜折射率為 n ， 則在有半波損失時的光程差 ?,2,1?kk ??,2,1,0 2)12( ?? kk ??,2,1)21( ?? knRk ??,2,1,0 ?knRk ?牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)：通過暗環(huán)半徑公式，得 ? ??122122kkrrR???可求得透鏡的曲率半徑 R 如果反射有半波損失，則中心處為暗斑 特點(diǎn)： 條紋的間距是中間大 邊緣小 條紋的級次是中間小 邊緣高 否則為亮斑 例 4一平凸透鏡放在一平晶上，以波長為 ?=5893197。的單色光垂直照射于其上，測量反射光牛頓環(huán)。測得從中央數(shù)起第 k個暗環(huán)的弦長為 lk=,第 (k+5)個暗環(huán)的弦長為 lk+5=,如圖示 .求平凸鏡的球面曲率半徑 R. lk+5 lk 第 k+5暗環(huán) 第 k個暗環(huán) 解 :設(shè)第 k個暗環(huán)半徑為 rk ,第 k+5個暗環(huán)半為 rk+5 據(jù)牛頓環(huán)公式有 ? ?? ? ? ?????555225225252kkkkkkrrRRrrRkrRkr??????????由圖可見 ? ?? ?? ? ? ?m31202252212521225252122522122.)( ?????????????????kkkkkkkkkkllRllrrldrldrd 入射光經(jīng)半反膜后分成兩束， GG2 是平行放置的平板玻璃，其中 G2 是補(bǔ)償板。 M M2 是兩個全反鏡，一般相互垂直 M?1 2 239。 1 139。 S 半透半反膜 M2 M1 G1 G2 E *167。 149 邁克耳孫干涉儀 ? 平移距離 d 與條紋移動數(shù) N 的關(guān)系滿足 2??? Nd? M1? 和 M2 嚴(yán)格平行時， M2 移動表現(xiàn)為 ? M1?和 M2不嚴(yán)格平行時，則表現(xiàn)為 等厚干涉條紋不斷移過視場中某一標(biāo)記位置 等傾干涉圓環(huán)形條紋不斷從中心冒出 或向中心收縮 光的干涉 理解相干光的條件，了解獲得相干光的方法； 掌握光程、光程差 . 能從光程差入手分析楊氏雙縫、劈尖、牛頓環(huán)中干涉條紋的分布規(guī)律 . 了解洛埃鏡中半波損失問題 . 教學(xué)要求 第三部分 光的衍射 點(diǎn)擊按鈕可進(jìn)入第三部分
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