高二物理竞赛光的干涉课件

1、光的干涉b2b1b3b1b2透射光b1，b2的相干情况与反射光刚好相反，如果反射光加强，则透射光减弱。这是由能量守恒决定的。透射光的相干加强和相消条件明纹暗纹 增透膜和增反膜利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率 .取（增强）氟化镁为增透膜例 为了增加透射率 , 求氟化镁膜的最小厚度.已知 空气氟化镁 ,减弱解 则23玻璃解 (1) 例 一油轮漏出的油(折射率 =1.20)污染了某海域, 在海水( =1.30)表面形成一层薄薄的油污. (1) 如果太阳正位于海域上空,一直升飞机的驾驶员从机上向下观察,他所正对的油层厚度为460nm,则他将观察到油层呈什么颜色? (2) 如果一潜水员潜入该区域水下

2、,又将看到油层呈什么颜色?绿色(2) 透射光的光程差红光紫光紫红色光入射到厚度不均匀的透明介质薄膜上当 i 保持不变时，光程差仅与膜的厚度有关，凡厚度相同的地方光程差相同，从而对应同一条干涉条纹等厚干涉条纹的形状取决于薄膜上厚度相同的点的轨迹。如轨迹为一直线，则干涉条纹为一直线；劈尖干涉如轨迹为一圆，则干涉条纹也为圆环；牛顿环当光垂直入射时，劈尖薄膜的干涉劈尖：夹角很小的介质薄片或薄膜反射光2ennn反射光1入射光(单色平行光垂直入射)(设n n )等厚条纹是一些与棱边平行的明暗相间的直条纹。在棱边处ddkdk+1k级明纹k+1级明纹相邻明纹厚度差d=0，由于半波损失而形成暗纹。相邻两条亮纹或

3、暗纹之间的距离 为：当角度很小时，当波长一定时，劈尖角越大，条纹间距越小，即条纹越密；当劈尖角大于某一值时，则干涉条纹将无法分辨。k级暗纹相邻暗纹厚度差明纹暗纹测量方面 （1）测薄膜厚度。测某基板上镀膜厚度，先将其腐蚀为劈尖形，用单色光垂直照射，就可以计算薄膜厚度波长为 的单色光垂直照射折射率为n2的劈尖，如图，设n1n2n3,从交棱o开始向左数，表面为第五条暗纹，求膜厚。n1n2n3明纹暗纹第5条暗纹Ok级明纹解一：薄膜基板交棱o处，d=0，明纹k=0 为第一条暗纹，k=4为第五条暗纹即：（2）测细丝直径解二：n1n2n3明纹暗纹第5条暗纹Ok级明纹LD例 为了测量金属细丝的直径，把金属丝夹

4、在两块平玻璃之间，形成劈尖，如图所示，如用单色光垂直照射 ，就得到等厚干涉条纹。测出干涉条纹的间距，就可以算出金属丝的直径。某次的测量结果为：单色光的波长 =589.3nm金属丝与劈间顶点间的距离L=28.880mm，30条明纹间得距离为4.295mm,求金属丝的直径D？ LD相邻两条明纹间的间距 测量微小厚度的改变相邻两条亮纹或暗纹之间的距离 为：dkdk+1干涉条纹向干涉级低的方向移动检查光学元件表面质量B有凹坑B有凸坑牛顿环干涉图样显微镜SL M半透半反镜T由一块平板玻璃和一平凸透镜组成光程差明环暗环Rrd暗环半径明环半径从反射光中观测，中心点是暗点还是亮点？从透射光中观测，中心点是暗点还是亮点？受检元件R0标准光学件R受检元件合格嵌合好，无牛顿环RR0,出现牛顿环，加压，条纹向中心移动R牛顿环随空气厚度的变化 测量透镜的曲率半径暗环半径 例 用氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验，测得第个 k 暗环的半径为5.63mm , 第 k+5 暗环的半径为7.96mm，求平凸透镜的曲率半径R.SL 例 如图所示为测量油膜折射率的实验装置 , 在平面玻璃片G上放一油滴，并展开成圆形油膜，在波长 的单色光垂直入射下，从反射光中可观察到油膜所形成的干涉条纹 . 已知玻璃的折射率， 问：当油膜中心最高点与玻璃片的上表面相距 时，干涉条纹如何分布？可见明纹