物理光學-3光的干涉-文庫吧資料
2025-01-22 06:31本頁面
【正文】 有 L??例如用波長為 L=20mm 的空氣劈尖，測得條紋間距為 4??neLh2?? 439 8 9????????? m1055???(3). 測量微小角度 . 例題 折射率為 n=尖，用波長 λ=600nm 的單色光垂直照射，產生等厚干涉條紋，若在劈尖內充滿 n=，相鄰明紋間距縮小 Δ l=，求劈尖角 θ 。 待測平面 ?光學平板玻璃 Δhb39。 1 1 1 l l f????圖 中 ：22???? nh實驗裝置 當平板很薄，定域區(qū)域在薄板表面，可直接觀察，如水面上的油膜，肥皂泡等薄膜 透鏡 L2的作用，在成像面上觀察 對于厚度較大的平板采用如圖所示的裝置 垂直入射時的光程差 定域面 入手。)( CPAPnBCABn ?????圖 楔形平板的干涉 θ 2 A C S P B β =0 θ 1 n n? n? 光程差計算 2c o s2 2?? ??? nh板厚度很小，楔角不大 用平行平板的公式近似 前提： 結果： 假設： 楔形平板的折射率是均勻的，光束的入射角為常數(shù) 結論： 干涉條紋與平板上厚度相同點的軌跡（等厚線）相對應，這種條紋稱為 等厚條紋 它是厚度 h 的函數(shù)，在同一厚度的位置形成同一級條紋。 綠色 k=3, ... ken 22??7600197?！?3900197。 紅色 k=3, ?=4043197。～ 3900197。, 折射率 n2= ，問：肥皂膜的正面和背面各呈什么顏色？ 解 正面反射加強，有 22 en??2?? ?? k212 2????ken7600197。 對 垂直入射， i =0，于是 222122 2s in2 hninnh ???? h 無反射意味著反射光出現(xiàn)暗紋，所以 ?)21(2 2 ???? khnn2=(薄膜的折射率 )。 解 （ 1）由平板干涉的光程差公式 22 c os 2nh m? ? ?? ? ? ?條紋向中心收縮是由于平板的厚度由 A到 B在逐漸減小，對于條紋中心： 2 0 , 2 22nh mdh dmn????? ? ? ? ??當 dm=10時，平板厚度變化為： 635 0 0 1 0 1 0 1 . 6 7 1 02 1 . 5mmd h m m? ??? ? ? ??解 （ 2）光源的相干長度為 ? ?62m a x 65 0 0 1 050 . 0 5 1 0mmmmmm?????? ? ? ???平板干涉的光程差必修小于 5mm 5 1 . 6 72h m mn??例題 一平板玻璃 (n=)上有一層透明油膜 (n=)，要使波長 ?=6000197。 (2)若所用光源的光譜寬度為 ，平均波長為 500nm，問只能檢驗多厚的平板？ (平板折射率為 ) 例題：如圖所示的檢驗平板厚度均勻性的裝置， D是用來限制平板受照面積的光闌。所以，在平行板表面反射率較低的情況下， 通常應用的是反射光的等傾干涉。平板愈厚條紋也愈密。 將 (1)式與 (2)式相減，得到 22 ( 1 c o s ) ( 1 ]Nn h N q??? ? ? ? ）2c o s2 2 ?? ??? nh2 ( 2 )2 on h m? ?? ? ?中 心 ＝ 11 1 Nn Nqnh?? ? ? ??11ta n N N Nr f f????相應第 N 條亮紋的角半徑 rN 為 一般情況下 ， ?1N 和 ?2N 都很小 ， 近似有 ， 因而由上式可得 12/NNnn ????212 2 2 221 c o s /2 /2NNN nn? ? ??? ? ?② 等傾亮圓環(huán)的半徑 22 ( 1 c o s ) ( 1 ]Nn h N q??? ? ? ? ） 1 1 Nnr f N qnh?? ? ??由此可見，較厚的平行平板產生的等傾干涉圓環(huán)，其半徑要比較薄的平板產生的圓環(huán)半徑小。 涉條紋，稱為等傾干涉 相同，為一條干 相同， 只要 的函數(shù)， 變化，條紋是 隨 ） （ ? ? 1 1 1 1 ? ? ? 2c o s2 2 ?? ??? nh2s i n2 1222 ?? ????? nnh01m m q??m1 最靠近中心的亮條紋的整數(shù)干涉級， q是小于 1的分數(shù) 2l2 c os [ ( 1 ] ( 1 )2Nnh m N???? ? ? ? ）由中心向外計算，第 N 個亮環(huán)的干涉級數(shù)為 [ml (N 1)]， 該亮環(huán)的張角為 ?1N， 它可由 與折射定律 n39。時最大，＝）光程差在（中心 ???omnh ???2202 1 干涉條紋為同心圓環(huán)。 只要入射角 i相同，都將匯聚在同一個干涉環(huán)上（非相干疊加） 光源上每一點都給出一組等傾條紋，它們彼此準確重合，沒有位移 等傾條紋的位置只與形成條紋的光束的入射角有關，而與光源的位置無關。 傾角 i相同的光線對應同一條干涉條紋 — 等傾條紋 。 條紋成像在透鏡的焦平面上。 定域干涉： 在望遠鏡物鏡焦平面上觀察干涉條紋時，等傾條紋完全對應于光束的入射角，和光源 S的位置無關，采用擴展光源照明，條紋對比度不會降低，如同點光源照明一樣清晰。 ） 或正入射 （ i= 0） 情況下： 滿足 n1n2n3 或 n1n2n3 時 ， 計入半波損失； 滿足 n1n2n3 或 n1n2n3
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