楔形平板产生的等厚干涉.ppt

三、楔形平板产生的等厚干涉 两个不平行平面的分振幅干涉，称为楔形平板的干涉。 （一）定域面及定域深度 楔形平板干涉条纹定域面的位置，也由,的条件确定，由于平板的两个表面之间有一个夹角，定域面与楔板相对于扩展光源的位置有关。见书P226,等厚干涉：平行光入射非均匀薄膜，i相同，对于不同的薄膜厚度e产生不同的干涉条纹， 这种干涉叫等厚干涉 。,实际中，扩展光源并非无穷大，,干涉条纹不只局限在定域面，在定域面附近也可以看到干涉条纹，这一定的区域深度为定域深度。 定域深度以外的区域看不到干涉条纹。,（二）楔板产生的等厚条纹 从光源S中心发出经楔板上下表面反射的两支光交于定域面上某点P，这两支相干光在P点产生的光程差为,精确计算较困难，近似用平行平板的光程差公式来代替,若照明平行光垂直入射楔板， 若楔板折射率处处均匀，干涉条纹与等厚度的轨迹相对应，这种条纹称为等厚条纹。,亮纹,暗纹,从以上亮纹或暗纹公式易导出，从一个条纹过渡到另一个条纹，平板的厚度变化为,对应光程差变化为 ，楔板的楔角,为条纹的间距,条纹间距,又,干涉条纹分布的特点：,(4). 楔角愈小，干涉条纹分布就愈稀疏,劈尖表面附近形成的是一系列与棱边平行的、明暗相间等距的直条纹。楔角愈小，干涉条纹分布就愈稀疏；当用白光照射时，将看到由劈尖边缘逐渐分开的彩色直条纹。,三. 等厚条纹的应用,1. 劈尖的应用,测波长： 测折射率： 测细小直径、厚度、微小变化 测表面不平度,测细小直径、厚度、微小变化,测表面不平度,检验透镜球表面质量,(1)检测待测平面的平整度,由于同一条纹下的空气薄膜厚度相同，当待测平面上出现沟槽时条纹向左弯曲。,(2).测量微小物体的厚度,将微小物体夹在两薄玻璃片间，形成劈尖，用单色平行光照射。,由,有,例如用波长为589.3nm的钠黄光垂直照射长 L=20mm 的空气劈尖，测得条纹间距为,(3). 测量微小角度.,例题 折射率为n=1.60的两块平面玻璃板之间形成一空气劈尖，用波长=600nm的单色光垂直照射，产生等厚干涉条纹，若在劈尖内充满n=1.40的液体，相邻明纹间距缩小l=0.5mm，求劈尖角。,解：设空气劈尖时相邻明纹间距为l1，液体劈尖时相邻明纹间距为l2，由间距公式,(4) 测量微小位移,厚度每改变/2n条纹平移一条,(5)测介质折射率,例 用等厚干涉法测细丝的直径d。取两块表面平整的玻璃板，左边棱迭合在一起，将待测细丝塞到右棱边间隙处，形成一空气劈尖。用波长0的单色光垂直照射，得等厚干涉条纹，测得相邻明纹间距为L，玻璃板长L0，求细丝的直径。,解：相邻明纹的高度差,例题 在检测某工件表面平整度时,在工件上放一标准平面玻璃,使其间形成一空气劈尖，并观察到弯曲的干涉条纹，如图所示。求纹路深度H。,解 若工件表面是平的,等厚条纹应为平行于棱边的直线条纹。由于一条条纹对应一个厚度，由图的纹路弯曲情况可知，,工件表面的纹路是凹下去的。,由图：H=asin 因 ：lsin =/2, 所以纹路深度,例题 波长的光垂直入射折射率为n2的劈尖薄膜，n1 n2 ,n2 n3 ,如图所示 。在反射光中观察，从尖顶算起，第二条明纹对应的薄厚是多少？,解 由薄膜公式，有,显然，取k=2; 于是第二条明纹对应的薄厚为,例在半导体器件生产中，为测定硅片上的Si02薄膜厚度，将薄膜一侧腐蚀成劈尖形状，如图。用钠黄光从空气中垂直照射到Si02表面上，