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文档简介

1、薄膜干涉中的半波损失问题处理方法浅探 高中物理课中讲述肥皂膜、牛顿环、增透膜、增反膜等薄膜干涉问题时，经常遇到是否要考虑半波损失的问题.顾及到中学生难以理解，中学教材回避了半波损失问题.不少老师讲到这里时，往往对在什么情况下有半波损失，以及如何做到既不出现知识性错误，又不至于让学生越听越糊涂，感觉难以把握.jp3笔者拟从自己的教学实践出发，谈谈在处理这一问题的粗浅做法. 按照波动光学的理论，光从光疏介质射向光密介质时，若正入射（入射角趋近于0），其反射光有的相位突变，对应有半波损失；光从光密介质进光疏介质时其反射光无相位突变，对应无半波损失；在任何情况下透射光都无相位突变，对应无半波损失.据此

2、，笔者编了句口诀：“疏进密，反有失；密进疏，均无辜”.意即光从光疏介质正射入光密介质时，只有反射光有半波损失，光从光密介质射向光疏介质时，其反射光、透射光都没有半波损失.根据上述理论和口诀，对常见薄膜干涉建立如下四种模型：如图1所示，有三层介质，其绝对折射率（以下简称jp3为折射率）分别n1、n和n2，光趋近于垂直入射，可分别讨论如下. 1 应考虑半波损失的两种情况 （1） n1n2（疏密疏型），空气中的楔形肥皂膜上出现的薄膜干涉就是这种情况.如图2所示，光在界面1（疏进密）反射光a有的相位突变，在界面2（密进疏）反射光b无相位突变.此时a、b光程差应附加的相位突变，即有半波损失. （2） n

3、1n 在上述两种情况下，反射光a、b中一条有半波损失，另一条无半波损失.考虑到半波损失后，膜上出现亮纹的条件为光程差等于光在介质中半波长的奇数倍，膜厚应为介质中sx（14sx）波长的奇数倍，即d=（2k+1）sx（4sx），（其中k=0，1，2，），出现暗纹的条件为光程差等于光在介质中波长的整数倍，膜厚应为sx（12sx）介质中波长的整数倍，即d=sx（k2sx），（其中k=1，2，）. 在实际中人们经常关心的只是条纹的相对变动，只关心相邻两条纹处膜厚的差值，即相邻明条纹上的光程差等于一个波长，因此相邻条纹对应的厚度差为介质中波长的一半，很少需要知道膜的厚度具体值.因此在中学物理教学中可回避讨论膜的厚度，只需指出：出现亮条纹是两条反射光线干涉加强，暗条纹是两条反射光线干涉减弱，两相邻亮（暗）纹处肥皂膜的厚度差为sx（12sx）介质中波长. 2 不要考虑半波损失的两种情况 （1） n1 （2） n1nn2（折射率递减型）.如图6所示，在界面1、2反射的光线a、b均属于密进疏型，均无相位突变.此种情况下a、b两反射光无相位突变，无需计算半波损失，结果与前述n1 综上所述，笔者利用口诀“疏进密，反有失；密进疏，均无辜”，能快速的理清薄膜干涉中的半波损失问题，即：光在1、2两介面反射时，折射率“先增后减”和“先减后

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