【正文】 因此： ? ????? ? 2RS????有： ? ????????? ?????? ? 1222nhRS大，nh 大，? 小，單色性好?????????峰值透過(guò)比 ? ? m a x it II＝過(guò)比，表示為：定義為中心波長(zhǎng)處的透?不考慮吸收等損失 1??金屬膜作干涉濾光片 %30??紅外濾光片 7層光學(xué)厚度 nh相等： ZnS（ n=） MgF2（ n=） 光子晶體窄帶濾波器 。有不同的中心波長(zhǎng)一定時(shí)，不同，當(dāng)和取決＝正入射：；＝中心波長(zhǎng)透射極大????????mnhmnhmnhmnhmnh2 2 222co s:co s m 1 =1 m 2 =2 m 3 =3h 1 = 2. 73 x1 0 7 m ? 1 = 5. 46 x1 0 7 m ? 2 = 2. 73 x1 0 7 m ? 3 = 1. 82 x1 0 7 mh 2 = 5. 46 x1 0 7 m ? 1 = 10 . 92 x1 0 7 m ? 2 = 5. 46 x1 0 7 m ? 3 = 3. 64 x1 0 7 mh 3 = 8. 19 x1 0 7 m ? 1 = 16 . 38 x1 0 7 m ? 2 = 8. 19 x1 0 7 m ? 3 = 5. 46 x1 0 7 m其中對(duì)應(yīng)同一種波長(zhǎng)，如 ??， m1， m2， m3對(duì)應(yīng)的h1， h2， h3分別稱為 1， 2， 3… 級(jí)濾波片。 利用多光束干涉原理制成的一種從白光中過(guò)濾出波段較窄的單色光的裝置。 ? 前者由于使用的物質(zhì)有限，不能制造出在任意波長(zhǎng)處、具有所希望帶寬的濾光片。 10 ?? Gnn由等效界面法得 22202200)()(?????????????????GHpLHGHpLHnnnnnnnnnn??正nH和 nL分別為高、低折射率層得折射率 nH和 nL相差越大，膜層數(shù) 2p＋ 1越大，膜系的反射比就越高 （二）、干涉濾色片（ Interference filters） 濾光片按其結(jié)構(gòu)可分為兩類： ? ①吸收濾光片，它是利用物質(zhì)對(duì)光波的選擇性吸收進(jìn)行濾光的。,39。低折射率膜對(duì)應(yīng)了低的等效界面折射率，有低的反射比（增透） 高折射率膜對(duì)應(yīng)了高的等效界面折射率，有高的反射比（增反） 可應(yīng)用于多層 ?0/4膜 對(duì)于雙層膜 GGGGG nnnnnnnnn22212122212 39。 減反增透 全增透 由于材料限制，單層膜達(dá)不到全增透 常用的材料是 MgF2， n＝ ，單層膜的反射比 ％ （ 2）單層增反膜 ??? ??? ,4 0nhnn G2200 20GGnnnnnn?????????????????增反 n越大反射比越高，常用的材料是 ZnS， n＝ ，單層膜的最大反射比 33％ 雙層膜 220200???????????????GGnnnnnn??由 對(duì)于 n0nnG單層 ?0/4膜 可以等效于一個(gè)界面，其折射率為 GG nnn 239。1221)(39。1221)(3339。122239。1221)( )( ii errttA總透射場(chǎng)： ? ?)(212139。1221)(?2239。 t139。 t139。39。 設(shè)法布里 — 珀羅標(biāo)準(zhǔn)具工作面的反射比 ,問(wèn)用該標(biāo)準(zhǔn)具分析這一結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)如何選取標(biāo)準(zhǔn)具間距 h？ ? ?解：根據(jù)設(shè)條件，光源的平均波長(zhǎng)為： nm0 7 4 64/)0 7 2 4 60 7 3 4 60 7 4 4 60 7 5 4 6( ??????超精細(xì)結(jié)構(gòu)的最大波長(zhǎng)差： nmM ax 0 0 2 7 2 4 60 7 5 4 6)( ???? ?選擇標(biāo)準(zhǔn)具時(shí)，應(yīng)使標(biāo)準(zhǔn)具的自由光譜范圍大于這一最大波長(zhǎng)差，故有： M a xRS h )(2)(2. ??? ????從而應(yīng)有： mmnmhM a x )()(2 622 ??????? ??另一方面，超精細(xì)結(jié)構(gòu)的最小波長(zhǎng)差： nm0 0 0 7 2 4 60 7 3 4 6)( m i n ???? ?由標(biāo)準(zhǔn)具的分辨本領(lǐng)： ??????????? 1)(hmSAm 選擇標(biāo)準(zhǔn)具時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)具的分辨極限 應(yīng)小于超精細(xì)結(jié)構(gòu)的最小波長(zhǎng)差 m)( ??min)( ??mmnmh)(1)(62m i n2??????????????????故有： 所以標(biāo)準(zhǔn)具的間隔應(yīng)滿足條件： mmhmm ?? 用物理化學(xué)方法涂鍍?cè)诓ＡЩ蚪饘俦砻嫔系耐该鹘橘|(zhì)膜，利用光波在薄膜中的反射、折射和疊加，起到減反或增反的作用，還可以起到分光、濾光、調(diào)整光束偏振或位相狀態(tài)等作用。其中＝得到2Fs 072154 ?????sF..?1 ?2 G G ?? 。 3. 分辨極限和分辨本領(lǐng)（能分辨的最小波長(zhǎng)差） 1 ??????????????mmGIIFIFIIGGFiiG2 ,2)2(s i n1)2(s i n1212212點(diǎn)，在開(kāi)。 思路：波長(zhǎng)能否被分辨，取決于條紋能否被分辨。將無(wú)法判斷是否越級(jí)當(dāng)此時(shí)有正好兩組條紋重合時(shí)，當(dāng)hmmhee21 , ,2 2122???????????????2的 (m1)級(jí)條紋 ?1的 m級(jí)條紋 自由光譜范圍類似于卡尺的最大量程。干涉級(jí)差為 21122121)(2)2()2(??????????????????? hhhmmm對(duì)應(yīng)于條紋的位移 ?e eem ???于是有： 2 , 221212?????????????? 其中：hee2. 自由光譜的范圍（能測(cè)量的最大波長(zhǎng)差） ? ?? ?212 22SRSRhh?? ?????? ? ?? 為 標(biāo) 準(zhǔn) 具 常 數(shù) 或 自 由 光 譜 范 圍 。反 射 比 越 趨 近 于 值 越 大 ，條 紋 越 精 細(xì) ， 條 紋 銳 度 也 越 好 。第 級(jí) 亮 條 紋 ： ＝設(shè) 當(dāng) ＝ ，（ ）? ?變得很小。 （ 4）光強(qiáng)分布與 的關(guān)系 ?隨著反射率 的增大，透射光暗條紋的強(qiáng)度降低，亮條紋的寬度變窄，條紋的銳度和對(duì)比度增大 ?? ?225 24 s i n 2nh???? ? ? ????? ? ? ?條 紋 間 隔當(dāng) 時(shí) ， 條 紋 變 化 一 個(gè) 級(jí) 次＝222 1 11114 2 sin2 sin 2 sinnhnhne f fh?? ? ???? ? ????????? ?????? ? ?將 轉(zhuǎn) 為 ： ＝條 紋 間 隔干涉圖中心附近條紋較稀疏，邊緣部分叫稠密。 ? ?? ? ? ?m a xm inm a x m in m a x m in 2 1 , 1 : 2 , 0 1rrirrIFm I IFmIK I I I I?????????? ? ? ?對(duì) 于 反 射 光亮 條 紋 ： ＝暗 條 紋條 紋 對(duì) 比 度 ：反射光是均勻明亮背景上的很細(xì)的暗紋組成。 當(dāng)實(shí)驗(yàn)裝置中的透鏡光軸垂直于平板時(shí)，所觀察到的等傾條紋是一組同心圓環(huán)。在特定 條件下，干涉光強(qiáng)僅隨 變化，因此干涉光強(qiáng)只與光束傾角有關(guān)，這正是等傾干涉條紋的特性。即是說(shuō)， 反射光強(qiáng)分布與透射光強(qiáng)分布互補(bǔ)。222224 si n2 ( 1 ) 4 si n2si n21 si n2r i t iiI I I IFIF???????? ? ?????（ 6）反射光的光強(qiáng)分布 干涉條紋的特點(diǎn) )2(s i n1)2(s i n22??FFIIir?? )2(s i n112 ?FIIit??1??itirIIII(1)互補(bǔ)性 該式反映了能量守恒的普遍規(guī)律，即在不考慮吸收和其它損耗的情況下，反射光強(qiáng)與透射光強(qiáng)之和等于入射光強(qiáng)。39。 2 39。1( ) 22( ) 43e x pe x p 2tititiA A ttA A tt r iA A tt r i??????????????,11 222????????????rttrrrr分別是界面的反射率和透射率 （ 3）各透射光線的復(fù)振幅 合振幅： （ 4）透射光的合振幅與光強(qiáng)分布 1 2 3() 39。t39。tt39。 tA1~ tA2~ tA3~rA1~ rA2~ rA3~干涉場(chǎng)的強(qiáng)度分布 （ 1）光程差與位相差 （相鄰光束之間） 2242???????c o s,c o snhnh＝… 干涉的結(jié)果。h2?1?L39。 12－ 6 平行平板的多光束干涉及其應(yīng)用 一、平行平板的多光束干涉 PLWnonnoL 39。移動(dòng)為，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為條紋間隔一個(gè)條紋隨時(shí)間移動(dòng)，移動(dòng)? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ?tyxEyxEEyxEtyxI rrr ??? ?????? ,c o s,2, 0220光強(qiáng)分布：被測(cè)信號(hào) A點(diǎn)的過(guò)零時(shí)間差 基準(zhǔn)信號(hào) 傅里葉變換光譜儀 組成： ? ?000000( ) 2 ( ) 1 c os 2 ( ) 2 ( ) c os( ) 2 ( ) ( ) [ e xp( ) e xp( ) ]1 ( 0) ( ) e xp( )2I I k k dkI k dk I k k dkI k dk I k ik ik dkI I k ik dk?????? ? ? ???? ? ? ????? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ???????利用傅立葉變換技術(shù)，根據(jù)干涉效應(yīng)，分析光源的光譜分布 一臺(tái)泰曼干涉儀 一套作傅立葉變換的電子計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng) 光源的光譜分布與產(chǎn)生的干涉條紋的強(qiáng)度分布的關(guān)系 特點(diǎn)： 光能的利用率高，對(duì)于分析氣體的極為復(fù)雜而強(qiáng)度很弱的紅外光譜特別有用 ）（）（傅里葉變換對(duì)：2 )e xp ()(21)( 1 )e xp ()()(00?????