第一章光的干涉F 等厚干涉 2014.10.22

1、1.8 薄膜干涉薄膜干涉(等厚干涉等厚干涉)劈尖干涉现象劈尖干涉现象在在“空气空气”膜上膜上产生干涉效应，产生干涉效应，玻璃只起到形成玻璃只起到形成空气劈尖的作用。空气劈尖的作用。1）原理）原理 如图如图 dn n n A反射光反射光2反射光反射光1单色平行光单色平行光(设设n n ) S121 1、2 2两束反射光来自同一两束反射光来自同一 束入射光，它们可以产生束入射光，它们可以产生干涉干涉 。夹角很小夹角很小的两个平面所构成的薄膜的两个平面所构成的薄膜2)程差计算程差计算:A以后，以后，BD以前无程差以前无程差BD0ACCBC2n ACBCnAD222212cos2 sin22ndidn

2、ni一一 等厚干涉等厚干涉（ 常量常量 平行光入射，平行光入射，d 相同处相同处 相同相同 ） 1i3）明暗条件）明暗条件明：明：j膜厚膜厚222212114 cos22 sinjdjinnin暗：暗：212j膜厚膜厚222212 cos2 sinjjdninni 012j dLdkdk+14）干涉花样）干涉花样形状形状厚度不等的薄膜厚度不等的薄膜, , 干干涉条纹的变化与倾角涉条纹的变化与倾角的 变 化 关 系 不 大的 变 化 关 系 不 大 , , 主要取决于厚度主要取决于厚度的变化的变化. . 222212cos2 sin22ndidnni202 cosjdni0j0j 综上所述综上所

3、述劈棱处为劈棱处为零级暗纹零级暗纹定位域定位域表面附近表面附近级次排列级次排列 劈棱处劈棱处0d 暗暗22cos22ndi只要尖劈只要尖劈规则规则，便是，便是与劈棱平行的一组直条纹。与劈棱平行的一组直条纹。常量常量 d=常量的点常量的点1. 1. 尖劈尖劈空气中两块平板玻璃空气中两块平板玻璃, , 组成一组成一空气膜尖劈空气膜尖劈. .波长波长为为 的单色光的单色光垂直垂直入射入射到尖劈表面到尖劈表面. . ,31nnn, 0 . 12n在在膜的表面附近膜的表面附近, , 可以观可以观察到与棱边平行的直条纹察到与棱边平行的直条纹. . 棱边是暗纹中心棱边是暗纹中心. .x1n2n3n尖劈干涉光

4、程差公式：尖劈干涉光程差公式：,22kd（明条纹中心）（明条纹中心）,)21(22kd（暗条纹中心）（暗条纹中心）1().2kd 空气介质上式为上式为相邻两条纹对应的相邻两条纹对应的膜膜厚度差厚度差. . 条纹间距公式条纹间距公式: :1kxd1.sin2kddx 若膜折射率不为若膜折射率不为n n，上面两公式应分别为，上面两公式应分别为.21ndk.21nxk12kd 条纹间隔：条纹间隔：2x 膜厚和劈尖角改变都会引膜厚和劈尖角改变都会引起程起程差改变差改变,进而干涉花样改变。进而干涉花样改变。（1）平移）平移M2（改变（改变d)条纹怎样变？条纹怎样变？jhjhh2M1M1Mjpjp膜的膜的

5、间距增大时，条纹向劈棱移动间距增大时，条纹向劈棱移动。反之背向劈棱移动。反之背向劈棱移动。（2）不平行的增大）不平行的增大d（抬高远离劈棱一头）条纹怎样变？（抬高远离劈棱一头）条纹怎样变？变化因素有二：变化因素有二：一是增大一是增大d,条纹向劈棱方向移动。条纹向劈棱方向移动。一是增大一是增大 条纹间隔条纹间隔变窄变窄。2x 例题例题 P41例题例题 P41返返 回回上上 页页下下 页页返返 回回上上 页页下下 页页 例例1.41.4利用劈尖干涉可对工利用劈尖干涉可对工件表面微小缺陷进行检验。当件表面微小缺陷进行检验。当波长为波长为 的单色光的单色光垂直垂直入射时，入射时，观察到干涉条纹如图。问