分振幅法双光束干涉

分振幅法双光束干涉物理光学·薄膜干涉理论与应用Contents课程目录薄膜干涉——从基本原理到精密测量的完整知识体系01分振幅法基本原理02等倾干涉理论与条纹特性03等厚干涉：劈尖与牛顿环04薄膜干涉的工程应用05迈克耳孙干涉仪与精密测量CHAPTER01分振幅法基本原理从振幅分割到定域干涉——理解薄膜干涉的物理本质OPTICS·PRINCIPLE分振幅法的核心原理分振幅法利用薄膜上下表面对入射光的反射与折射，将同一束入射光的振幅分割为多束相干光。这些光束源自同一波列、具有确定相位关系，在空间相遇时产生干涉。这是薄膜干涉、迈克耳孙干涉仪等光学现象与器件的共同物理基础。薄膜干涉中光束在上下表面的反射与折射过程振幅分割机制：入射光在薄膜上表面部分反射、部分折射进入薄膜，折射光在下表面再次反射和折射，形成多束源自同一波列的相干光束相干性保障：被分割的各光束来自同一光源的同一波列，具有完全相同的频率和确定的相位差，满足时间相干性要求与分波面法的本质区别：分波面法将波前空间分割，要求点光源或狭缝光源；分振幅法可使用扩展光源，实用性更强双光束近似条件：当薄膜表面反射率较低时（约4%），多次反射光束能量迅速衰减，通常只需考虑前两束反射光的干涉OPTICS·INTERFERENCE干涉条纹的定域性分振幅法干涉条纹具有定域特性——只有在特定空间区域才能观察到清晰的干涉条纹。这是扩展光源使用的必然结果：不同点源到达同一位置的光程差差异导致大多数区域条纹可见度下降，仅在光程差变化δΔ≤λ/4的区域内保持高可见度条纹。NON-LOCALIZED非定域干涉分波面法01两单色相干点源在空间任意点相遇均有确定光程差，整个空间都能观察到清晰干涉条纹02典型代表为杨氏双缝干涉，使用点光源或狭缝光源，空间相干性要求严格δΔ—无限制LOCALIZED定域干涉分振幅法01扩展光源上不同点源到达空间同一点的光程差不同，引入光程差变化δΔ02在δΔ≥λ/4的区域条纹可见度下降乃至消失，仅在δΔ≤λ/4的区域保持清晰条纹03定域面位置取决于薄膜几何形状：平行平板定域于无穷远（或透镜焦平面），楔形薄膜定域于薄膜表面附近δΔ≤λ/4Chapter02等倾干涉理论与条纹特性从光程差推导到同心圆环——平行平板干涉的完整物理图像OPTICALPATHDIFFERENCE等倾干涉的光程差推导等倾干涉的光程差公式Δ=2nh·cosθ₂+λ/2是分析平行平板干涉的理论基石。光程差仅取决于平板厚度h、折射率n和入射角（通过折射角θ₂体现），这意味着对于厚度均匀的平板，入射角相同的入射光具有相同的光程差，形成同一级干涉条纹。PATHLENGTH几何光程计算光在平板内走过路径AB+BC=2h/cosθ₂，对应光程n(AB+BC)=2nh/cosθ₂，为第二束反射光的主要光程贡献2nh/cosθ₂COMPENSATION空气路径补偿第一束反射光在空气中多走AN=2h·tanθ₂·sinθ₁，利用折射定律nsinθ₂=n₀sinθ₁可化简此项n₀sinθ₁FORMULA最终光程差公式Δ=2nh·cosθ₂=2h√(n²−n₀²sin²θ₁)，等价形式表明可通过入射角或折射角两种途径计算2nh·cosθ₂CORRECTION半波损失修正当n₀<n时，一束反射光从光疏到光密介质反射，需附加λ/2的额外光程差+λ/2OpticalInterference·Theory等倾干涉的光强分布与明暗条件等倾干涉的光强分布遵循双光束干涉的余弦规律I=I₁+I₂+2√(I₁I₂)cos(δ)。亮条纹出现在光程差为整数倍波长处，暗条纹出现在半整数倍波长处。由于厚度均匀的平板中光程差仅取决于入射角，凡入射角相同的光线形成同一级条纹，故名'等倾'干涉。01光强分布公式：I=I₁+I₂+2√(I₁I₂)cos(2πΔ/λ)，其中I₁、I₂为两束反射光的光强，Δ为含半波损失的总光程差02亮条纹条件：Δ=2nh·cosθ₂+λ/2=mλ（m=1,2,3,...），即光程差为波长整数倍时出现明纹，对应cos(δ)=1的相长干涉03暗条纹条件：Δ=2nh·cosθ₂+λ/2=(m+½)λ（m=0,1,2,...），即光程差为半波长奇数倍时出现暗纹，对应cos(δ)=−1的相消干涉04"等倾"的物理含义：对于h和n恒定的平行平板，光程差Δ仅由入射角θ₁决定，具有相同入射角的光线汇聚后形成同一级干涉条纹INTERFERENCE等倾干涉条纹的形状与特性等倾干涉条纹是一组内疏外密的同心圆环，中心对应垂直入射方向，具有最高干涉级次。条纹形状源于相同入射角的光线构成圆锥面，其与焦平面的交线为圆形。条纹形状与级次分布01相同入射角的光线构成圆锥面，与透镜焦平面交线为圆形，形成以光轴为中心的同心圆环条纹。这一几何特征决定了条纹的基本形态。02中心处θ₁=θ₂=0，光程差取最大值，对应最高干涉级次；越向外入射角增大，级次逐渐降低，形成内高外低的级次分布。03条纹间距从中心到边缘逐渐减小，cosθ₂的导数sinθ₂随角度增大而增大，导致相邻级次角度间隔递减，呈现内疏外密特征。条纹的动态变化规律01厚度每增加λ/(2n)，中心光程差增加一个波长，亮条纹从中心冒出并向外扩展。条纹吞吐现象可用于精确监测薄膜厚度变化。02厚度减小时条纹逐渐收缩消失于中心。通过计数条纹变化数量，可据此精确测量薄膜厚度变化，灵敏度可达纳米量级。03白光照射时不同波长的光条纹半径不同，形成内紫外红的彩色条纹。由于色散效应，彩色条纹仅在零级附近可见，高级次处重叠为白色。EXPERIMENT&ANALYSIS等倾干涉的实验装置与透射干涉等倾干涉实验需要扩展光源、平行平板和会聚透镜三者配合，反射光在透镜焦平面上形成清晰条纹。透射方向同样可观察干涉条纹，但与反射条纹互补且对比度较低。等倾干涉典型光学实验装置示意01装置构成—扩展光源（钠灯+毛玻璃）提供多角度入射光，平行平板产生双光束干涉，会聚透镜将反射光聚焦至焦平面形成条纹02观察方式—望远镜对焦无穷远、透镜成像于焦平面或屏幕；调节眼睛聚焦无穷远也可直接在视网膜上看到条纹03互补关系—透射光两束相干光无半波损失差异，亮暗条纹条件与反射恰好相反，形成互补干涉图样04对比度差异—直接透射光振幅远大于两次反射后的透射光，两束光强度悬殊使条纹可见度远低于反射条纹CHAPTER03等厚干涉：劈尖与牛顿环从楔形薄膜到球面接触——等厚干涉的理论与精密测量应用Optics·WaveInterference劈尖干涉的原理与光程差劈尖干涉是楔形薄膜产生的等厚干涉，光程差Δ=2ne+λ/2仅取决于薄膜当地厚度e。平行单色光垂直照射时，厚度相同处光程差相同，形成平行于棱边的等间距明暗条纹。01劈尖结构：两片平板玻璃一端接触、另一端夹入薄片或细丝，形成楔角极小（10⁻⁴~10⁻⁵rad）的楔形空气薄膜02光程差公式：平行光近似垂直入射时Δ=2ne+λ/2，其中e为当地薄膜厚度，λ/2为半波损失03明暗条纹条件：亮条纹Δ=mλ（m=1,2,...），暗条纹Δ=(m+½)λ（m=0,1,...），棱边e=0处为暗纹04等厚条纹特征：厚度相同处光程差相同，形成平行于棱边的直线状明暗条纹，每一条纹对应一个确定的薄膜厚度值WEDGEINTERFERENCE劈尖条纹间距与精密测量应用劈尖干涉条纹间距l=λ/(2nθ)与楔角成反比、与波长成正比，且条纹等间距分布。利用条纹间距和移动规律可实现微米级精密测量，包括细丝直径测量、薄片厚度检测和材料热膨胀系数测定等，是光学精密计量的经典方法。FRINGESPACING相邻明纹厚度差：任意相邻两条明（暗）纹对应薄膜厚度差Δe=λ/(2n)，由干涉级次递增1推出，是劈尖干涉的基本特征条纹间距公式：l≈λ/(2nθ)，楔角θ越小l越大条纹越疏，θ越大l越小条纹越密，该关系是精密测量的理论基础白光照射效应：不同波长条纹间距不同，劈尖边缘附近形成逐渐分开的彩色直条纹，可用于波长分析和光学元件检测PRECISIONAPPLICATIONS细丝直径测量：细丝夹在两玻璃板间形成空气劈尖，测条纹间距l和劈尖长度L，直径d=L·λ/(2l)，精度达微米级干涉膨胀仪：石英框架与待测样品构成空气劈尖，加热膨胀推动玻璃板平移，条纹移动N条对应位移N·λ/2表面平整度检测：标准平板放在待测表面形成空气劈尖，条纹弯曲处对应表面凹凸缺陷，可定量测量加工误差Optics·ThinFilmInterference牛顿环装置与条纹特征牛顿环由平凸透镜与平板玻璃间的空气薄膜产生，是以接触点为中心的内疏外密同心圆环。中心因半波损失为暗点，条纹半径与干涉级次的平方根成正比。01装置结构曲率半径R很大的平凸透镜凸面朝下置于平面玻璃上，二者间形成从接触点向外逐渐增厚的空气薄膜。02膜厚与半径由几何关系得空气膜厚度e≈r²/(2R)，其中r为距中心径向距离，R为透镜凸面曲率半径。03条纹半径公式亮环r=√[(m−½)Rλ]，暗环r=√(mRλ)（m=0,1,2,…），条纹半径与√m成正比。04内疏外密特性相邻条纹间距Δr随m增大而减小，r∝√m使条纹越向外越密集，与等倾干涉疏密分布相似但物理原因不同。牛顿环干涉条纹—内疏外密同心圆环薄膜干涉牛顿环的应用与两类干涉对比牛顿环通过测量暗环直径可精确计算透镜曲率半径，差值法可消除接触形变误差。对比等倾干涉与等厚干涉，两者在薄膜条件、定域位置、条纹形状和级次分布上存在系统性差异，理解这些差异是灵活应用薄膜干涉理论的关键。牛顿环的实际应用曲率半径用差值法R=(D²ₘ−D²ₙ)/[4(m−n)λ]消除接触点形变误差，是光学车间检测透镜曲率的标准方法波长测量已知曲率半径R时，通过测量暗环直径反算入射光波长，历史上曾用于光谱分析表面检测牛顿环偏离正圆或间距不均，直接反映透镜或平板表面的加工缺陷和面形误差等倾干涉与等厚干涉对比薄膜条件等倾干涉要求厚度h均匀（平行平板），等厚干涉要求厚度e不均匀（楔形或球面间隙）定域位置等倾条纹定域于无穷远或透镜焦平面，等厚条纹定域于薄膜表面附近，可直接用眼睛聚焦观察条纹形状两者均可呈圆环状，但等倾圆环以光轴为中心、内疏外密，牛顿环以接触点为中心、成因不同Chapter04薄膜干涉的工程应用从增透膜到高反射膜——薄膜干涉理论在现代光学工程中的实践OPTICALCOATING增透膜的设计原理增透膜通过在光学表面镀制特定厚度和折射率的薄膜，使上下表面反射光发生相消干涉以减少反射损失。理想增透膜要求光学厚度n₂d=λ/4（四分之一波长膜），且折射率n₂=√(n₁n₃)使两束反射光振幅相等，实现完全相消。01相消干涉条件：垂直入射时，若n₁<n₂<n₃则两束反射光均有半波损失，额外程差为零，膜厚d=λ/(4n₂)使光程差2n₂d=λ/2实现相消02理想折射率条件：n₂=√(n₁n₃)时两束反射光振幅相等，相消干涉可使反射率降为零；如空气(n₁=1)和玻璃(n₃=1.5)之间理想n₂≈1.2203氟化镁增透膜实例：n₂=1.38虽不完全等于理想值1.22，但已是可用的最低折射率镀膜材料，单层MgF₂膜可将玻璃反射率从4%降至约1.3%04宽带增透限制：单层λ/4膜仅对设计波长实现最优增透，可见光波段两端增透效果较差，故镀膜镜头表面常呈现蓝紫色反光相机镜头表面增透膜的蓝紫色反光效果OPTICALTHINFILM增反膜与多层高反射膜增反膜利用薄膜干涉的相长条件增强反射率，λ/4膜层的折射率需满足n₂>n₁且n₂>n₃以引入半波损失差异。当单层增反膜不能满足反射率需求时，可采用高低折射率交替的多层λ/4膜堆，通过每层界面的相长叠加实现接近100%的反射率。01增反膜基本条件镀λ/4光学厚度膜层（n₂d=λ/4），且n₂大于两侧介质折射率，使两束反射光产生λ的总光程差实现相长干涉n₂d=λ/402单层增反膜局限性单层膜的反射率增强有限，如玻璃上镀ZnS（n=2.35）单层膜反射率仅从4%提升至约30%左右≈30%03多层高反射膜设计交替镀制高折射率（ZnS，n=2.35）和低折射率（MgF₂，n=1.38）的λ/4膜层，每层界面反射光均满足相长条件ZnS/MgF₂04反射率随层数增长层数越多反射率越高，15~19层介质高反射膜可实现99.9%以上反射率，广泛应用于激光谐振腔镜片99.9%+多层光学薄膜截面结构·低饱和深靛蓝与冷灰配色OPTICALTHINFILM增透膜设计计算实例以照相机镜头氟化镁增透膜为例，完整演示从折射率条件判断、膜厚计算到增反波段分析的定量设计过程。设计条件与膜厚计算01已知条件：空气n₁=1，氟化镁薄膜n₂=1.38，玻璃基底n₃=1.5，设计波长λ₀=550nm（绿光），垂直入射02折射率关系判定：n₁<n₂<n₃，两束反射光均经历从光疏到光密的反射，各有一次半波损失，额外程差抵消为零03相消干涉条件：2n₂d=(2k+1)λ/2，取k=0得最小膜厚d=λ₀/(4n₂)=550/(4×1.38)≈99.6nm增反波段分析01增反条件判定：相长干涉要求2n₂d=mλ（m=1,2,...），代入2n₂d=λ₀/2=275nm02各阶增反波长：m=1时λ=275nm（紫外区），m=2时λ=137.5nm（远紫外），均不在可见光400~700nm范围内03结论：该增透膜在可见光范围内无增反现象，但蓝紫光区域增透效果略弱于绿光，故镜头表面呈现微弱蓝紫色反光APPLICATIONS薄膜干涉的现代科技应用薄膜干涉技术在现代光学工程中应用广泛，从干涉滤光片的精确波长选择到分光镜的光束分配，再到太阳能电池的减反射涂层，都体现了薄膜干涉理论的核心价值。干涉滤光片光学元件实物01干涉滤光片：两层高反射膜夹λ/2间隔层构成法布里-珀罗标准具，仅透射满足谐振条件的窄带光<1nm02分光镜设计：精确控制膜层厚度和折射率，使特定波长反射率与透射率各半，用于双光路光学系统50/5003减反射膜：硅电池表面镀SiNₓ薄膜（n≈2.0），将表面反射率大幅降低，显著提高光电转换效率→5%04热反射玻璃：建筑幕墙镀制多层金属-介质复合膜，反射红外热辐射同时透过可见光，实现建筑节能IRCHAPTER05迈克耳孙干涉仪与精密测量分振幅法的巅峰应用——从干涉仪原理到引力波探测Optics·Interferometry迈克耳孙干涉仪的结构与原理迈克耳孙干涉仪利用分光镜将入射光分为两束，分别经固定镜和移动镜反射后重新汇合产生干涉。补偿板消除两路光束经过玻璃厚度的差异，保证白光干涉的可行性。迈克耳孙干涉仪光学实验装置01核心光路：分光镜G₁将入射光分成反射光路（至固定镜M₁）和透射光路（至移动镜M₂），两束光返回G₁后汇合干涉02补偿板G₂：放置在透射光路中，与G₁材质厚度相同，补偿透射光束额外经过的玻璃光程，使两路光程差仅由几何路径差决定03光程差计算：两路光程差Δ=2d，M₂移动Δd时光程差变化2Δd，条纹移动N=2Δd/λ条04虚膜模型：M₂经分光镜成像为M₂'，M₁与M₂'构成等效空气薄膜；平行时为等倾干涉，有夹角时为等厚干涉Interferometry迈克耳孙干涉仪的条纹类型迈克耳孙干涉仪通过调节M₁与M₂'（M₂虚像）的相对角度，可灵活切换等倾干涉和等厚干涉两种模式。等倾模式产生同心圆环，适合精密测长；等厚模式产生直线条纹，适合表面检测。等倾干涉模式（M₁∥M₂'）M₁与M₂'严格平行时构成等效平行空气平板，产生等倾干涉同心圆环条纹M₂移动使d增大时条纹从中心冒出并向外扩展，d减小时条纹向中心缩进每移动λ/2距离冒出一个条纹，通过计数条纹移动数目N可计算M₂位移Δd=Nλ/2Δd=Nλ/2等厚干涉模式（M₁与M₂'有夹角）M₁与M₂'存在微小夹角时构成等效空气劈尖，产生平行于交线的等厚干涉直线条纹白光干涉时仅在零光程差附近可见少量彩色条纹，中央零级暗纹可精确定位零光程差利用白光等厚条纹可检测光学平面面形精度，条纹弯曲量直接反映表面平整度偏差零级定位Applications迈克耳孙干涉仪的经典应用从光波长长的精确测量到否定以太假说，这台仪器的精密测量思想延续至今日LIGO引力波探测器。LIGO引力波探测器·臂长4km·L形干涉仪结构鸟瞰01波长与长度测量—精确移动M₂距离Δd并计数条纹移动数N，由λ=2Δd/N计算波长；1960年"米"的定义曾基于氪-86橙线波长02气体折射率测定—在光路中放置气室，改变气压并计数条纹移动N，由(n-1)=Nλ/(2L)计算折射率，精度可达10⁻⁶03迈克耳孙-莫雷实验（1887）—将干涉仪旋转90°检测以太风，零结果否定了以太假说，为狭义相对论奠定实验基础04LIGO引力波探测—现代版迈克耳孙干涉仪，臂长4km，检测10⁻¹⁸m级别光程差变化，2015年首次直接探测到引力波CHAPTER06多光束干涉与前沿应用从双光束到多光束——法布里-珀罗干涉仪与现代薄膜光学技术OPTICALINTERFERENCE从双光束到多光束干涉当薄膜表面反射率较高时，多次反射光束能量不可忽略，需考虑所有反射光束的相干叠加。多光束干涉的条纹较双光束干涉显著变窄变锐，亮纹极窄而暗区极宽，精细度和光谱分辨本领大幅提高，是高分辨率光谱分析和激光谐振腔的物理基础。01双光束近似的适用条件表面反射率R较低（如R=4%的玻璃表面）时，第三束及以后光束强度迅速衰减（∝R²），仅前两束光贡献主要干涉。R=4%02多光束干涉的光强分布所有反射光束等比级数叠加后，透射光强服从艾里函数It=I₀/[1+F·sin²(δ/2)]，其中F=4R/(1-R)²为精细度系数。F=4R/(1-R)²03条纹锐化效应反射率R增大→F增大→透射亮条纹宽度急剧减小，当R=0.9时亮纹半宽度仅为双光束情况的约1/30。R=0.9→1/3004物理意义多光束干涉相当于光在两面高反射镜之间来回多次反射后，只有特定波长满足谐振条件才能透射，起到极窄带滤波的作用。极窄带滤波OPTICALINSTRUMENTS法布里-珀罗干涉仪法布里-珀罗干涉仪由两面高反射平行镜面构成多光束干涉系统，精细度F*决定条纹锐度，分辨本领λ/δλ=mF*可达10⁶以上，是激光谐振腔与精密光谱学的核心仪器。核心参数与性能指标精细度F*=π√R/(1-R)：R=0.9时F*≈30，R=0.99时F*≈312，表征条纹锐度F*≈312自由光谱范围Δλ_FSR=λ²/(2nd)：相邻级次不重叠的最大波长范围，d越大范围越小Δλ_FSR分辨本领λ/δλ=m·F*，m=2nd/λ，高反射率与大间距可同时获得极高分辨本领10⁶+典型应用领域精细结构分析分辨钠双线、氢巴尔末线系精细分裂，分辨能力远超棱镜与光栅光谱仪SPECTROSCOPY激光谐振腔法珀腔是所有激光器的基本结构，两面反射镜构成光学反馈，仅谐振波长形成振荡LASERCAVITY光纤通信滤波器微型化光纤法珀滤波器用于波分复用系统中精确选择信道波长WDMFILTERWaveOptics·ThinFilmInterference半波损失的判定规则半波损失是光从光疏到光密介质反射时相位突变π的现象，薄膜干涉中需比较上下两界面反射光的半波损失差异半波损失判定总结表折射率关系上表面反射下表面反射额外程差n₁<n₂>n₃有半波损失无半波损失λ/2n₁>n₂<n₃无半波损失有半波损失λ/2n₁<n₂<n₃有半波损失有半波损失0n₁>n₂>n₃无半波损失无半波损失0额外程差的有无取决于薄膜折射率与两侧介质的相对大小关系，而非绝对大小01基本规律—光从光疏介质（n小）到光密介质（n大）反射时产生半波损失（相位突变π），从光密到光疏反射时无半波损失02有额外程差λ/2—n₁<n₂>n₃（薄膜折射率最大）或n₁>n₂<n₃（最小），仅一束反射光有半波损失03无额外程差—n₁<n₂<n₃或n₁>n₂>n₃（折射率单调变化），两束反射光均有或均无半波损失，额外程差抵消04易错提醒—半波损失只在反射光中发生，折射光不存在；掠入射（θ≈90°）与正入射不同，需单独分析CoherenceConditions干涉的相干性条件薄膜干涉的可观测性受制于空间相干性和时间相干性两大条件。空间相干性要求光源尺寸不超过临界值，否则不同点源产生的条纹错位叠加导致可见度下降；时间相干性要求光程差小于光源的相干长度，否则同一波列无法与自身干涉。空间相干性扩展光源上不同点各自产生一套条纹，这些条纹在观察面上非相干叠加，光源越大条纹错位越严重临界光源宽度b_c=λR/d（R为光源到薄膜距离，d为双缝间距），超过此宽度条纹可见度降为零分振幅法优势：薄膜间距极小（微米级），空间相干性要求远比杨氏双缝宽松，故可使用较大扩展光源SpatialCoherence时间相干性实际光源发出有限长度的波列（相干长度L_c），光程差超过L_c时波列不重叠，无法产生干涉相干长度与谱线宽度关系：L_c=λ²/Δλ，单色性越好（Δλ越小）则相干长度越长典型数据：He-Ne激光L_c≈数百米，钠灯L_c≈几厘米，白光L_c≈几微米（仅约2~3个波长）TemporalCoherenceOPTICALINTERFERENCE分波面法与分振幅法的系统对比分波面法和分振幅法是实现双光束干涉的两大途径，在分光原理、光源要求、条纹定域性和应用场景上存在系统性差异。分振幅法因可使用扩展光源获得高亮度定域条纹，在精密测量和光学薄膜工程中具有更广泛的实际应用价值。两种双光束干涉方法的全面对比对比维度分波面法分振幅法分光原理将同一波前空间分割为两部分将同一光束的振幅在界面处分割光源要求必须用点光源或狭缝光源可使用扩展光源（面光源）条纹亮度狭缝限制光通量，条纹较暗扩展光源光通量大，条纹较亮定域特性非定域干涉，空间各处均可见定域干涉，仅在特定区域可见典型装置杨氏双缝、菲涅尔双棱镜、洛埃镜薄膜干涉、劈尖、牛顿环、迈克耳孙干涉仪主要应用测量光波波长、验证光的波动性薄膜设计、精密测长、面形检测、引力波探测分振幅法在光源要求和条纹亮度上具有显著优势，是现代光学工程和精密测量中应用最广泛的干涉方法THINFILMINTERFERENCE薄膜干涉的自然与生活现象薄膜干涉现象广泛存在于自然界和日常生活中，从油膜彩色花纹到肥皂泡的虹彩，从孔雀羽毛的结构色到矿石表面的氧化膜彩色。这些现象本质上都是薄膜厚度变化导致的等厚干涉，不同厚度对不同波长