大學(xué)物理-第十二章-波動(dòng)光學(xué)(參考版)
2025-08-07 15:36本頁(yè)面
【正文】 ?n ?nh321 nnn ???相消2)12(2 2 ???? kdn22 2??ndk 24 nd k ??反射光相消 = 增透 312 nnn ?思考 ：若 n2n3 會(huì)得到什么結(jié)果？為什么望遠(yuǎn)鏡的鏡片有的發(fā)紅，有的發(fā)藍(lán)？ （ 1）增透膜與增反膜 11 ?n效果最好 —— 。）至 760nm的白光，問(wèn)屏上離零級(jí)明紋 20mm處，哪些波長(zhǎng)的光最大限度地加強(qiáng)？ [解 ]： d=, D=1m, x=20mm 光程差 ???? kDxd 明紋 （ k=1， 2， … ） nm4 0 0 0k1Ddxk1 ????K=3 ?3=1333nm K=4 ?4=1000nm K=1 ?1=4000nm K=2 ?2=2022nm K=5 ?5=800nm K=6 ?6=667nm （紅） K=7 ?7=571nm (黃 ) K=8 ?8=500nm (藍(lán)綠 ) K=9 ? 9=444nm (紫 ) K=10 ?10=400nm (紫 ) 這五種波長(zhǎng)被加強(qiáng)。 ? 由明紋條件得 dDkx ??兩邊微分 ? ?dkDx k?????當(dāng) k = 1 時(shí) ? ? 71 ????? ?當(dāng) k =5 時(shí) 15 ???? 在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，設(shè)兩縫之間的距離為 ，在距 雙縫1m遠(yuǎn)的屏上觀察干涉條紋。7600197。 ?en22 ,.....)2,1,0k( ?暗明 21)( 2 k ???k 3 ? i o 22 ??MN127 346 5明紋 第七條暗紋， k=6 nmnke )162(4 )12(2??? ????? λ方法二： 相鄰暗紋間的膜厚之差 明、暗紋間的膜厚之差 2n4e ????故： nmnne 27 6426 22 ?????? 白色平行光垂直入射到間距為 d = mm的雙縫上，距縫 50cm處放置屏幕，分別求第一級(jí)和第五級(jí)明紋彩色帶的寬度。 解：反射光干涉減弱的條件： 2nd=(2k+1)?/2， k=0,1,2,… （兩面都有半波損失） k=0, 最小厚度： )( 5504 nmnd ????? ?若要使反射光增強(qiáng)，透射光減弱 —— 增反膜 ，應(yīng)滿足 ： 2nd=k?， k=1,2,… （兩面都有半波損失） k=1, 最小厚度： nd 2??n= n= d MgF2 n= 減反膜 增透膜 例題 白光照射空氣中的平行薄膜 ， 已知e=?m， n= 問(wèn)：當(dāng)視線與膜法線成 600 和 300 時(shí)觀察點(diǎn)各呈什么顏色 ？ e n060 0302)12(s i n222 ???? kine12s i n4 22???kine?260 01??ki230 01??ki解 ??? kinne ???? 2 s i n2 2122 5 7?? 5 8???3,2,1?kK=1時(shí)（紅外） K=3時(shí)（紫外） 例題 在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中 ， 為測(cè)定硅片上的 Si02薄膜厚度 ， 將薄膜一側(cè)腐蝕成劈尖形狀 ， 如圖 。 ⒉ 可用來(lái)對(duì)長(zhǎng)度進(jìn)行精密測(cè)量，作長(zhǎng)度單位的米的測(cè)量定義： 1米＝ 1,553,， 或紅色鎘光波長(zhǎng) λ0= ?A ⒊ 對(duì)光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行精密的測(cè)量。 ，光程差改變 2δ，條紋應(yīng)移動(dòng) 222????????? cudN ???將 λ＝ 107m鈉光， d=11m u 取 地球軌道速率 u/c=104 代入得 ΔN= ( 儀器可觀察到 ) 但，在地球不同地方都沒(méi)觀察到干涉條紋的移動(dòng)。 光束 2′ 和 1′ 發(fā)生干涉 ? 若 M ? M1平行 ? 等傾條紋 fringe of equal inclination ? 若 M ? M1有小夾角 ? 等厚條紋 fringe of equal thickness 十字叉絲 等厚條紋 若 M1平移 ?d時(shí) ， 干涉條移過(guò) N條 ， 則有 ： 2???? NdM ?2 1 1? 2 2? S 半透半反膜 M1 M2 G1 G2 E 2. 工作原理 1. 儀器結(jié)構(gòu) 、 光路 167。 (4).增大透鏡與平板玻璃間的距離，膜的等厚線向中心收縮，則干涉圓環(huán)也向中心收縮（內(nèi)陷），膜厚每改變 ，條紋就向外冒出（擴(kuò)張）或向中心內(nèi)陷一條 。 (2).從中心向外，條紋級(jí)數(shù)越來(lái)越高，條紋的間隔越來(lái)越密。 明、暗圓環(huán)公式： ???? )2(en2 2 λ?k2)1k2( λ?明環(huán) 暗環(huán) 2222 eRe2=)eR(R=r又e 171。本來(lái)越靠近棱邊膜的厚度應(yīng)越小，現(xiàn)在在同一條紋上近棱邊處和遠(yuǎn)棱邊處厚度相
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