薄膜干涉中额外光程差的问题

PAGE编号2012021241毕业设计（16届本科）设计题目：薄膜干涉中额外光程差的问题学院：电气工程学院专业：物理学班级：12级物理学本科（2）班作者姓名：赵志斌指导教师：付文羽职称：教授完成日期：2014年5月3日目录TOC\o"1-2"\h\z\u诚信声明 1薄膜干涉中的额外光程差问题 21引言 22半波损失的概念及产生条件 23额外光程与介质的关系 33.1薄膜处于同一介质中 33.2薄膜处于不同介质中 34牛顿环的明环半径公式 35额外光程差取值同于不同的区别 46结论 5致谢 6PAGE6诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：二O一年月日薄膜干涉中的额外光程差问题赵志斌（陇东学院电气工程学院，甘肃庆阳745000）摘要：就薄膜干涉中两反射光间的额外光程差问题展开论述。给出了半波损失的概念。并且将薄膜干涉中计算光程时，半波损失发生在膜上表面反射与发生在膜下表面的反射，额外光程差取值的相同与否加以说明。关键词：额外光程差；半波损失；薄膜干涉；AdditionalopticalpathdifferenceprobleminthinfilminterferenceZhaoZhi-bin(ElectricalEngineeringCollege,LongdongUniversity,Qingyang745000,Gansu,)Abstract：Onfilminterferenceintheadditionalopticalpathdifferencebetweenthetworeflectedlightproblem.Theconceptofhalfwaveisgiven.Andthethinfilminterferencetocalculatetheopticalpath,thehalfwavelossonthemembranesurfacereflectionandhappenunderthemembranesurfacereflection,additionalopticalpathdifferencevaluesofthesameornot.Keywords:additionalopticalpathdifference;Halfwaveloss;Thin-filminterference;1引言满足相干条件的两列波在空间相遇时会发生干涉，其强度分布主要取决于光程差，光程差每改变半个波长，就可使波长发生很大的变化。光在薄膜上下表面反射时，由于半波损失物理性质会相反，因此两束光反射光相遇时的光程差中会含有额外光程差。2半波损失的概念及产生条件光在介质表面反射时产生的相位跃变即为半波损失，当入射光在掠射或正射两种情况下，光由光疏介质射向光密介质时反射光产生半波损失。因为若不是上述两种情况，即便是光由光疏介质射向光密介质，根据菲涅尔公式，反射光的合振动失量与入射光的合振动矢量并不是反向的，相位差不是，所以不会产生半波损失。另外，此处的半波损失是无限接近反射点处，反射光是无限接近反射点处，反射光相对于入射光而言的。3额外光程与介质的关系3.1薄膜处于同一介质中设膜的折射率为，设所处介质的折射率为，由菲涅尔公式知可知，无论还是，两反射光的合振动矢量方向总是相反，他们之间有半个波长的额外光程差（全反射情况除外）。3.2薄膜处于不同介质中图1图1中，薄膜（折射率为）处于介质与与之间，若,,膜上表面反射时会有半波损失，额外光程差取“”；若，，膜下表面反射时会有半波损失，额外光程差应取“”若，，膜上、下表面反射时，都会有半波损失。图14牛顿环的明环半径公式在平面玻璃板与平凸透镜之间有一层空气薄层,从图2有；因实际中Rh,有当单色光的平行光束垂直照射时，空气薄层的下面反射时有半波损失，额外光程差为，空气薄层的下表面反射光的光程差为图1h图1h故反射光中所见亮环的半径r可由下式计算或