理科物理光学4

要求1、理解光程的物理意义，掌握其计算方法；2、掌握半波损失与光程的关系；3、了解透镜不引起附加光程差的物理意义。4、掌握劈尖干涉实验的基本装置及干涉条纹位置的计算；5、掌握劈尖干涉的条纹间距计算方法；第一页2012-12-141*第二页，共18页。艾萨克·牛顿(英)1642.12.24--1727.03.2022-7-2牛顿环的干涉牛顿环的干涉图样第二页2012-12-142*第三页，共18页。1、牛顿环的构成平板玻璃、平凸透镜R

平凸透镜的曲率半径r干涉环纹半径e两块透镜间的空气层的厚度单色平行光垂直入射，形成两条反射光，满足相干条件。22-7-2牛顿环的干涉第三页2012-12-143*第四页，共18页。暗环纹明环纹干涉图样----形成中心暗斑明环条纹半径2、牛顿环的干涉图样明暗相间的同心圆环，里疏外密22-7-2牛顿环的干涉第四页2012-12-144*第五页，共18页。暗环纹之间的距离3、牛顿环条纹特点1、同心圆环，k

大、r

大2、内疏外密，k

大、△r小3、反射光干涉条纹，中心为暗斑透射光干涉条纹，中心为亮斑暗环条纹半径演示20-6牛顿环实验装置及干涉图样.mpg22-7-2牛顿环的干涉第五页2012-12-145*第六页，共18页。求：透镜的曲率半径

R=?例题-2牛顿环的暗环半径解：牛顿环暗环条件第六页2012-12-146*第七页，共18页。20-8薄膜光学肥皂泡油膜第七页2012-12-147*第八页，共18页。薄膜光学是20

世纪60

年代兴起的一门应用光学技术。生活中的例子：水面上的油膜、肥皂泡在阳光下呈现美丽的彩色。上述现象是由于薄膜的干涉形成的。启示不同的薄膜厚度，可将特定波长的反射光加强或减弱!!!玻璃镀膜空气称为低膜称为高膜现代技术应用---真空镀膜技术20-8薄膜光学第八页2012-12-148*第九页，共18页。真空镀膜技术光的能量：入射=反射+透射+吸收适当的选取可以使得某种波长的光b1、b2相互加强c1、c2

相互减弱增反膜b1、b2

相互减弱c1、c2

相互加强增透膜照相机、摄像机镜头电影放映机光源反光镜20-8薄膜光学第九页2012-12-149*第十页，共18页。1、增透膜b1、b2

都有半波损失，反射光的光程差反射光最弱理论上可以证明，当时c1

无半波损失，c2

有半波损失，透射光满足加强条件选用材料20-8薄膜光学第十页2012-12-1410*第十一页，共18页。例题-3选用MgF2

材料在光学玻璃表面制作增透膜求：薄膜厚度应镀多少?这种膜使什么波长的光反射加强?解：对人眼睛最敏感的可见光是黄绿色光蓝色光反射加强时在可见光区镀膜困难演示20-7增透膜.mpg第十一页2012-12-1411*第十二页，共18页。2、增反膜实验表明：越大、反射越强实际采用ZnSb1有半波损失，b2无半波损失反射光加强透射光减弱演示20-8增反膜.mpg20-8薄膜光学第十二页2012-12-1412*第十三页，共18页。平行白色光垂直入射在肥皂膜上，在600nm处有一个干涉极大，在

450nm

处有一个干涉极小，且它们之间没有另外的干涉极小(k相同)，已知膜折射率n=1.33，求肥皂膜的厚度?例题-4反射光加强反射光减弱联立得解：分析半波损失第十三页2012-12-1413*第十四页，共18页。专业照相机镜头表面镀上增透膜，增透光为黄绿色光，反射光是蓝色的，看起来是蓝色的。专业照相机要求在光线较暗的情况下能够拍摄运动的对象。为了提高照相机镜头的成像质量，消除各种像差，照相机的镜头一般由多片透镜组成。1、使用闪光灯；距离远时不适用、不允许时不适用2、降低快门速度；拍摄对象运动速度较快时不适用3、开大光圈；景深会缩小，拍摄场面较大时不适用4、提高胶卷的感光速度GB21、24、27DIN(ASA100、200、400)5、使用增透膜，充分利用景物的自身发光。为避免底片曝光不足，采取哪些措施？应用举例:增透膜20-8薄膜光学第十四页2012-12-1414*第十五页，共18页。2、等厚干涉之二：牛顿环暗环纹半径:明环条纹半径：干涉条纹-----内疏外密、明暗相间的同心圆环。反射光干涉中心为暗斑(半波损失)小结第十五页2012-12-1415*第十六页，共18页。3、增透膜反射光线b1、b2相互减弱；折射光线c1、c2

相互加强。时反射光完全相