大学物理课件：13 光波的干涉_3f

1、1第13章波 动 光 学光波叠加和光强呈现稳定的分布的规律在光的衍射中，应用叠加原理说明光强的分布波光矢量和光的各种偏振状态光的干涉光的衍射光的偏振2 1 光波 光程 2 分波阵面干涉(扬氏双缝干涉) 3 分振幅干涉(薄膜干涉) 4 干涉现象的应用光的干涉31. 扬氏(Thomas Young )双缝干涉2、洛埃镜明暗光程差条件明暗坐标条件暗明暗明真空中：n=14分振幅干涉干涉过程与原理上表面反射光有半波损失12iABdn1n2n1n2n1iDC薄膜干涉的光程差：两种常见的薄膜干涉：光入射角恒定等厚干涉薄膜厚度恒定等倾干涉：干涉状态由光入射角确定，等倾角度入射光的点干涉状态相同 对于空气薄膜n

2、 =1， 光程差进一步简化为光线垂直入射5经薄膜反射后两相干光的相位差:最小厚度介质薄膜的厚度相同，光线垂直入射。一、增透(反)膜4 干涉的应用相邻两次出现暗膜的厚度变化量：无反射光线，光线全部进入系统。增透(暗)膜：反射光干涉相消6增透与光的波长有关:第一次消光波长:第二次消光波长:增透膜的厚度：非最小厚度连续改变入射光波波长，观察反射光相消情况：如果 ， 增透(暗)膜：反射光干涉相消2022/7/127 有玻璃衬底，光线在油膜上下界面反射时均有半波损失，两相干反射光无半波损失消光8反射光干涉相消经薄膜反射后两相干光的相位差:最小厚度一、增透(反)膜无反射光线，光线全部进入系统。介质薄膜的厚

3、度相同，光线垂直入射。增透(暗)膜：反射光干涉相消9光斜入射:明薄膜的最小厚度:经薄膜反射后两相干光的相位差:无半波损失增反(明)膜：反射光干涉加强一、增透(反)膜介质薄膜的厚度相同，光线垂直入射。10油膜无衬底，光线在油膜上界面反射时有半波损失，反射加强条件斜射时，明薄膜的最小厚度:垂直入射时，反射加强的光波波长是：11作业(11.10.交)12二、 空气线性劈尖薄膜上厚度相同点的轨迹是直线，干涉条纹的形状为直线。第k级亮条纹对应的厚度dk第k+1级亮条纹对应的厚度dk+1相邻明条纹对应的厚度差相邻明条纹间距干涉条纹等间距排列干涉条纹是暗条纹dkdk+1dkdK+14 干涉的应用 等厚干涉

4、i = 0明暗13L对 的变化反映灵敏,在d=0地方是暗条纹干涉条纹等间距排列二、 空气线性劈尖14例 工件表面光洁度光检测结果如图相邻条纹厚度差：A与A 点空气层厚度相同：二、 空气线性劈尖问:工件表面光洁度如何？15厚度相同的点干涉状态相同等厚干涉16光线在劈尖的下表面反射时有半波损失明纹条件第k 级亮条纹对应的厚度dk第k+1 级亮条纹对应的厚度dk+117对于玻璃劈尖，光线在劈尖的上表面反射时有半波损失(介质互换)明纹条件第k 级亮条纹对应的厚度dk第k+1 级亮条纹对应的厚度dk+118实验装置图三、空气非线性劈尖（牛顿环） 4 干涉的应用 等厚干涉19薄膜厚度非线性变化亮条纹暗条纹

5、薄膜厚度的等高线是圆环，干涉条纹的形状是圆环略去高阶小量三、空气非线性劈尖（牛顿环） 20中心为暗点。RR干涉条纹半径：暗环明环反射光干涉k=0中央暗点；内环 k 低，外环 k 高。透射光干涉中央明点。注意：亮条纹暗条纹三、空气非线性劈尖（牛顿环） 21条纹间距变小牛顿环是中间疏，边缘密的同心圆环。三、空气非线性劈尖（牛顿环） 计算相邻条纹的间距:暗条纹，取22实验中避免判断环的绝对级数三、空气非线性劈尖（牛顿环） 牛顿环实验是用来测量未知光波波长或是测量平凸透镜半径。已知 ，可求平凸透镜半径R ;测距显微镜测量量已知R，可求未知光波的 。 233 2 1 0试画出图示装置所产生干涉的暗条纹亮条纹暗条纹三、空气非线性劈尖（牛顿环） 暗条纹243 2 1 0注意两种装置的干涉条纹的形状。试画出