第十二章 光干涉12.2

物理光学

OpticalPhysics第十二章光的干涉分波面和分振幅干涉分波面干涉实验中，要获得高反衬度干涉条纹，对光源尺寸和干涉孔径角都有严格限制分振幅干涉允许使用准单色扩展光源，分振幅元件产生的两相干光束可以分开任意角度，便于引入被测物体，大多数的现代干涉仪器都采用分振幅原理分波面干涉条纹反衬度V与考察面位置无关，为非定域条纹；分振幅干涉条纹反衬度随考察点位置变化而变化，为定域条纹，具有最大反衬度的观察面称为定域面分振幅干涉分振幅干涉装置按照分光方法不同，干涉装置可分为两类：分波面装置和分振幅装置典型的分振幅干涉装置平行平板楔形板薄膜棱镜等分振幅干涉分振幅干涉原理界面反射率Ir1Ir2Ir3Ir4It1It2It3It40.04（未镀膜）0.040.0376×10-59×10-80.921.5×10-32.4×10-63.8×10-90.9（镀高反膜）0.99×10-37.3×10-35.9×10-30.018.1×10-36.6×10-35.3×10-3强度比较接近,可以产生反衬度很好的反射(透射)光多光束干涉分振幅干涉条纹的定域性质观察面位于无穷远时，条纹间距趋于无穷，各组圆环完全重合，V不受光源影响，始终为1——理想定域面分振幅干涉分振幅干涉条纹的定域性质理想定域面是所有对应零干涉孔径角观察点的集合p点方位角分振幅干涉平行平板的等倾干涉平行平板反射的双光束干涉定域面在无穷远，是理想定域面，干涉条纹反衬度不受光源尺寸的影响，因此可用单色扩展光源。平行平板的等倾干涉平行平板的光程差和位相差光程几何路程相对位相跃变平行平板的等倾干涉干涉场强度分布干涉条纹特点干涉场等强度线即等位相差线，R为常数的点的集合d和n1，n2都是常数，入射角i1相等，位相R就相等，对应考察点干涉强度也相等扩展光源S上发出的光线，凡是i1为同一值的，在定域面上形成同一条干涉条纹等倾条纹等倾干涉装置海定格干涉仪常用的等倾干涉装置，用来测量光学平晶的平面度误差海定格干涉仪入射角为i的相干光束对形成条纹的干涉级为i越小，对应干涉圆环半径越小，干涉级越高，中心F处对应最大干涉级m(0)海定格干涉仪序号为p的条纹环半径相邻两亮纹间距设m(0)为整数，各级亮纹序号也是整数，用N表示m(0)是整数，中央是亮纹，亮纹序号是整数m(0)是小数，各亮纹序号是小数定义从圆环中心向外计数的条纹序号为p海定格干涉仪海定格条纹特点对于同轴观察系统，海定格条纹是一组同心圆环状干涉条纹，内疏外密条纹中心具有最大干涉级m(0)，它和平行平板厚度d有关，d连续变化时，m(0)也连续变化，中心点强度也随之变化用眼睛观察海定格条纹时，会出现条纹扩大或者收缩的现象：d变大，条纹扩大，d减小，条纹收缩分振幅干涉楔形平板的等厚干涉属于定域干涉定域面可以用一个与楔形平板十分接近的平面来近似非理想定域面在有限距离，光源的空间扩展会导致条纹反衬度的下降楔形平板的等厚干涉楔形平板的光程差和位相差楔形平板的等厚干涉干涉场强度分布亮纹条件亮纹位置楔形平板的等厚条纹是一组和楔形边平行的等间距直条纹楔形平板的等厚干涉干涉图形是一组和楔形边平行的等间距直条纹

x=0处，干涉级m=-1/2，对应一条暗纹条纹空间频率条纹间距平面波正入射时等厚条纹观察装置牛顿干涉仪等厚条纹观察装置牛顿干涉仪使用样板时等厚条纹观察装置牛顿干涉仪压环外扩：要打磨中央部分压环内缩：要打磨边缘部分等厚条纹观察装置菲索干涉仪等厚条纹观察装置玻璃角规薄膜的等厚干涉厚度在微米级的透明介质薄膜，可以看作一系列微小楔形板构成，可以产生等厚干涉条纹薄膜的厚度d和厚度变化δd都很小，对应光程差Δ也很小，单色光照明时，整个观察范围内只有很少的干涉级，m小于1时，看不到明暗相间的条纹，只有干涉强度的变化，