等厚干涉劈尖环

第四节

等厚干涉劈尖、牛顿环播放教学片CD5

等厚干涉§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环等厚干涉：在同一干涉条纹下薄膜厚度相同。一、劈尖用单色平行光垂直照射玻璃劈尖，由于在同条纹下的薄膜厚度相同，形成干涉条纹为平行于劈棱的一系列等厚干涉条纹。q

很小§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/一、劈尖①

②由于单色光在劈尖上下两个表面后形成①、②两束反射光。满足干涉5个条件，由薄膜干涉公式：2(2k+1)lkl(k

=0,1,2)减弱lD

=

2ndk

+

2

=q

很小,cosr

=

1，n1

<

n2

>

n3(k

=1,2)

加强§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/一、劈尖1.劈棱处dk=0,光程差为kD

=

2nd

+

l2

2=

ldk劈棱处为暗纹2.第k

级暗纹处劈尖厚度2=

(2k+1)l2lkD

=

2nd

+由k2nd

=

kl§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/一、劈尖dk3.相邻暗纹劈尖厚度差Dd

=

dk+1

-

dk2n

2n=

(k+1)l

-

kl2n=

lDdk+14.相邻条纹间距Ddl

=lsinq

2nsinq=q

很小，sinq

»

q§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/一、劈尖l

=l

l2nsinq

»

2nql2nq

=§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/一、劈尖播放动画§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/一、劈尖播放动画§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/一、劈尖二、劈尖的应用1.测量微小物体的厚度将微小物体夹在两薄玻璃片间，形成劈尖，用单色平行光照射。d

=

Lq由l2nq

=2nd

=

Ll有§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/二、劈尖的应用例：测量钢球直径用波长为589.3nm的钠黄光垂直照射长L=20mm的空气劈尖，测得条纹间距为1.18

·10-4

m求：钢球直径d。Ll=

2n解：d2

·1.18

·10-4589.3

·10-9

·

20

·10-3==

5

·10-5

m§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/二、劈尖的应用2.检测待测平面的平整度由于同一条纹下的空气薄膜厚度相同，当待测平面上出现沟槽时条纹向左弯曲。待测平面光学平板玻璃§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/二、劈尖的应用三、牛顿环将一块半径很大的平凸镜与一块平板玻璃叠放在一起，用单色平行光垂直照射，由平凸镜下表面和平板玻璃上表面两束反射光干涉，产生牛顿环干涉条纹。①②§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/三、牛顿环牛顿环空气薄膜相同处光程差相同，干涉条纹为一系列同心圆。§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/三、牛顿环①②由于n1>

n2

<

n3①、②两束反射光的光程差附加2(2k+1)lkl(k

=1,2)

加强(k

=0,1,2)减弱lD

=

2ndk

+

2=n12nn3/

2项。2§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/三、牛顿环中心

d

=0,

D

=

lk为暗环。1.

rk与dk

间的关系r2

=

R2

-

(R

-

d

)2k

kk

kdk

<<

Rkr2

=

2Rd

-

d2k

kr2

=

2Rdk2Rr2dk

=①②n1n3rkn2

dk§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/三、牛顿环2lkl(2k+1)(k

=1,2)

加强(k

=0,1,2)减弱2lD

=

2ndk

+l+r2=

2nk2R

2+

==nr2

lkR

22.牛顿环半径明环由=

kl

k

+R

2nr2

lrk

=

(k-1/

2)Rl

/

n(k

=

1,2)§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/三、牛顿环暗环由l=

(2k+1)nr2

l

k

+R

2rk

=

kRl

/

n2(k

=

0,1,2)由此可知：条纹不是等距分布§4.等厚干涉、劈尖、牛顿环/三、牛顿环牛顿环应用测量未知单色平行光的波长用读数显微镜测量第k

级和第m级暗环半径rk、rmrk

=

kRl

/

nnkmmRl

-

kRl=r

-

r2

2(m

-

k)R(r2

-

r2

)nl

=

m

k

§