玻璃彩虹分析.doc

中空玻璃彩虹现象分析中空玻璃的干涉条纹问题在一些文献上都会被提到，但有许多的不明晰，有些则对干涉纹的不直接解释并且对它们如何出现、为什么出现解释得不清楚。当然，至少它们提到这是光学现象，而不是玻璃的缺陷。事实上，光越纯，玻璃厚度越一致，两片或几片玻璃放在一起则越容易出现干涉纹。o:p简而言之，中空玻璃的干涉纹是因光波相交产生的反应结果。由于中空玻璃多个玻璃表面的反射，光波分开并沿不同路径再次相交。当光波再次重合，干涉纹就有可能看见。 最常见的是“牛顿环”和“布鲁斯特干涉纹”，这可看做二种不同的现象，虽然他们相似并且偶尔指同一件事。牛顿环牛顿环是以伊沙克.牛顿（1642-1727）命名的，他虽然没有明确的进行解释，但对该现象做了详细的研究。有些资料表明罗伯特.胡克（1635-1703）事实上也发现了这种干涉纹。牛顿环是在两片玻璃相接触时出现的干涉纹，并且比布鲁斯特环跟容易被看见。玻片间其实是被一薄层空气隔开，空气层的非常细小的变化可能导致产生直线形、环形或象地图等高线一样有些不规则的干涉纹。改变观察角度可以使干涉纹轻微移动，而且亮度和颜色可能随着改变。最常见的是彩虹一样的颜色，不过可能有点暗淡，如轻压玻璃，空气间隙会更薄，同时干涉纹会更加多彩，面积更大，条纹分的更开。空气膜越厚，条纹与越窄，越相互贴近，并且色彩上更倾向于暗淡。在中空玻璃上，如果空气层缩到两片玻璃在中部接触，牛顿环可能变的清晰。布鲁斯特环布鲁斯特环是以戴维.布鲁斯特爵士（1781-1868）命名，他是位物理学教授，是万花筒的发明者，在光的研究上，他发现了双折射和光谱分析。如果干涉纹在中空玻璃上，同时两片玻璃没接触，我们通常将这种现象称为布鲁斯特环。光路中空玻璃上有两种不同光路可能产生布鲁斯特环，他们产生两种不同的干涉纹，在此称为一类和二类：一类纹是一种相当强的光学现象，通常比二类纹明亮。一类纹经常因彩色或象彩虹而引起人的注意。如果中空玻璃的两块玻璃厚度非常接近，光路基本相同，那就会出现一类纹。二类纹是一种相对较弱的光学现象，并且可以认为忽略不计，虽然所有浮法玻璃制成的中空玻璃上都可能以某个角度看见，甚至不同厚度玻璃制成的中空玻璃也会出现。二类纹颜色通常倾向于灰暗，或者是暗淡的几乎不能发觉的彩虹状。首先中空玻璃两单片的厚度和折射率几乎完全相同，光通过第一片玻璃后，部分到达第二片，部分被第二界面反射回第一界面，又从第一界面反射，到达第三界面。原来到达第二片玻璃的光通过第二片玻璃时，被第四界面反射。由于两玻璃的厚度几乎相等，反射的光在第三界面相会，从而产生干涉纹。由于浮法玻璃的厚度变化非常小，如相邻近的两片玻璃从浮法玻璃带切下，并合成中空玻璃，则以某视角可能可以看见一类干涉纹。光通过第一片玻璃后，部分到达第二片，部分被第二界面反射回第一界面，又从第一界面反射，通过第一片玻璃到达第三界面。接着又被第三界面反射回，通过第一片玻璃，被第一界面反射反射回第二界面。同时，另一部分光通过界第一片玻璃，被第二界面反射回到第一片玻璃后，又被第一界面反射，到达第三界面，接着又被反射回第二界面，与其他部分光结合，从而产生干涉纹。第二类干涉纹可以在不同玻片厚度的中空玻璃中见到，由于通常显得颜色灰暗，它们不如一类纹显尔易见。它们可能存在，但可能完全不被发觉。观察如果存在干涉纹，在一定观察条件下，可以通过反射侧或透过侧见到。从反射侧观察一类纹最常见为：光源倾角60左右或与玻璃面法线交角030。二类纹最常见为：光源倾角75左右或观察角与玻璃面法线交角大于30，如果正视，二类纹可能不能看见。从透过侧观察如从透过侧观察，一二类干涉纹都在光源入射与玻璃法线交角大于80时更可能看见。控制干涉纹一类纹可以通过以下方式控制在一定程度：1、 使用两块不同下片位玻璃。2、 相同下片位不同玻璃带。3、 相同下片位前后反转。4、 利用不同厚度的玻璃合成中空可以将一类纹消除。但是厚度范围不能重叠。为减少一类纹出现的可能，应当使用不同厚度变化，如“.00006，.0002,.0001，.003”