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第4节薄膜干涉 第十三章光 让一束光经薄膜的两个表面反射后 形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉 二 薄膜干涉中的色散 实验现象 不同单色光的薄膜干涉条纹 可见 波长 越长 干涉条纹越宽 1 在薄膜干涉中 前 后表面反射光的路程差由膜的厚度决定 所以薄膜干涉中同一明条纹 暗条纹 应出现在膜的厚度相等的地方 由于光波波长极短 所以微薄膜干涉时 介质膜应足够薄 才能观察到干涉条纹 2 用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹 阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉 白光的薄膜干涉条纹 彩色条纹 水面上的油膜呈彩色 实验分析 实验分析 取一个透明的标准样板 放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片 使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜 用单色光从上面照射 入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光 从反射光中就会看到干涉条纹 标准样板 待检部件 空气薄层 薄膜干涉的应用 一 检查表面的平整程度 如果被检表面是平的 产生的干涉条纹就是平行的 如图 b 所示 如果观察到的干涉条纹如图 c 所示 则表示被检测表面微有凸起或凹下 这些凸起或凹下的地方的干涉条纹就弯曲 从弯曲的程度就可以了解被测表面的平整情况 这种测量精度可达10 6cm 注 薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右 只相当于一张纸片的厚度 镀层薄膜 在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜 一般用氟化镁 当薄膜的厚度适当时 在薄膜的两个表面上反射路程度恰好等于半个波长 因而互相抵 这就大大减小光的反射损失 增强了透射光的强度 这种薄膜叫增透膜 薄膜干涉的应用 二 增透膜 1 下列现象属于薄膜干涉的有 a 在水面上的油膜呈现的彩色花纹 b 雨后天空中呈现的彩虹 c 阳光下通过三棱镜得到的彩色条纹d 肥皂泡上呈现的彩色环纹 练习 c 2 用单色光照射肥皂薄膜 a 看到的干涉图样是明暗相间的条纹 b 从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发生干涉 形成干涉图样 c 一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别反射出来 形成两列波 这两列波频率相同 所以可以产生干涉 d 若改用白光照射则看不到干涉条纹 c 2002上海3 如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置 p是附有肥皂膜的铁丝圈 s是一点燃的酒精灯 往火焰上洒些盐后 在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的 d 93全国 4 如右图是用干涉法检查某种厚玻璃的上表面是否平的装置 所用单色光是用普通光源加滤光片产生的 检查中所观察到的干涉条纹是由哪两个表面反射的光叠加而成的 a a的上表面和b的下表面b a
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