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文档简介

1、同学们好！,i,b,a,a,b,A,B,C,当一束平行光入射到厚度不均匀的透明介质薄膜上，如图所示，两光线 a 和b 的光程差：,175 薄膜干涉等厚条纹,一、等厚干涉条纹,点光源放在透镜的焦平面上，平行光入射薄膜,AC=BC，这区域认为薄膜均匀，令厚度为e,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。,为此，明纹和暗纹出现的条件为：,若光线垂直入射膜面，即 ， 光程差公式简化为：,二、劈尖膜,1.装置：,两光学平板玻璃一端接触，另一端垫一薄纸或细丝,单色、平行光垂直入射,2.明暗条纹条件,明,暗,3.条纹特点,（1）形态(与

2、薄膜等厚线相同)：平行于棱边，明、暗相间条纹,棱边处: e = 0,（2）相邻明（暗）纹对应薄膜厚度差：,(3)条纹宽度（两相邻暗纹间距）,e,4.条纹变化,条纹变密,白光入射出现彩条,空气劈尖充水条纹变密,应用1:测量微小直径，厚度,例1 在半导体元件生产中，为了测定硅片上SiO2薄膜的厚度，将该膜的一端腐蚀成劈尖状，已知SiO2 的折射率n =1.46，用波长 =5893埃的钠光照射后，观察到劈尖上出现9条暗纹，且第9条在劈尖斜坡上端点M处，Si的折射率为3.42。试求SiO2薄膜的厚度。,解：由暗纹条件,e = (2k+1) /4n,= 2ne = (2k+1） /2 (k=0,1,2)

3、,知,第9条暗纹对应于k=8,代入上式得,= 1.72(m),所以SiO2薄膜的厚度为1.72 m。,应用2:检测工件平面的平整度,例2 利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以检测工 件表面存在的极小的加工纹路， 在经过精密加工的工件表面上放一光学平面玻璃，使其间形成空气劈形膜，用单色光照射玻璃表面，并在显微镜下观察到干涉条纹，,如图所示，试根据干涉条纹的弯曲方向，判断工件表面是凹的还是凸的；并证明凹凸深度可用下式求得 ：,解:如果工件表面是精确的平面,等厚干涉条纹应该是等距离的平行直条纹，现在观察到的干涉条纹弯向空气膜的左端。因此，可判断工件表面是下凹的，如图所示。由图中相似直角三角形可:,所以:,所以:,三、牛顿环,1.装置 平板玻璃上放置曲率半径很大的平凸透镜,2.明暗纹条件,3.明暗纹特点,以接触点为中心的明暗相间的同心圆环,4.明暗纹半径,等价于由角度逐渐增大的劈尖围

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