干涉复习课.ppt

1、光的干涉,杨氏双缝干涉 薄膜干涉 等倾干涉 等厚干涉（劈尖干涉+牛顿环）,研究光的干涉的思路： 1，明确是哪两束光发生干涉； 2，计算光程差； 3，确定明纹暗纹的条件； 4，分析干涉条纹的特点（位置，形状，条纹间距等）。,波程差：,明纹,暗纹,（k = 0，1，2，）,条纹间距,杨氏双缝干涉,条纹特点：,（1）平行的明暗相间条纹,（3）中间级次低,（4）,（2）条纹等间距,白光入射： 零级明纹为白色 ， 其余明纹为彩色条纹 (x )。,P204作业12-9 在双缝干涉实验中，两缝的间距为0.6mm，照亮狭缝S的光源是汞弧灯加上绿色滤光片，在2.5m远处的屏幕上出现干涉条纹，测得相邻两明条纹中心

2、的距离为2.27mm。试计算入射光的波长。如果测量仪器只能测量x5mm的距离，则对此双缝的间距有何要求？,P204作业12-10 在双缝干涉实验中，两缝间距1mm，屏离缝的距离为1m，若所用光源含有波长600nm和540nm两种光波。试求： （1）两光波分别形成的条纹间距； （2）两组条纹之间的距离与级数之间的关系；（3）这两组条纹有可能重合吗？,等倾干涉,明纹,暗纹,由于薄膜厚度均匀，光程差由入射角确定，对于同一级条纹具有相同的倾角，因此称为等倾干涉条纹。是否要考虑半波损失看具体情况而定。,条纹特点：,形状：,同心圆环,条纹间隔分布：,内疏外密,条纹级次分布：,d一定时，,膜厚变化时，条纹的

3、移动：,k一定时，,中央级次高，边缘级次低,条纹由中央冒出,P205作业12-15 白光垂直照射在空气中厚度为0.4微米的玻璃片上。玻璃的折射率为1.50。试问在可见光范围内（400700nm），哪些波长的光在反射中增强？哪些波长的光在透射中增强？,P205作业12-17 在棱镜（n1=1.52）表面镀一层增透膜（n2=1.30）。如使增透膜适用于氦氖激光器发出的激光（632.8nm），膜的厚度应取何值？,例一片玻璃n=1.5，表面富有一层油膜(nc=1.32)，用一波长连续可调得单色光束垂直照射油面。当波长为485nm时，反射光干涉相消。当波长为679nm时，反射光再次相消。求油膜的厚度。,

4、等厚干涉之劈尖干涉,反射光1,反射光2,入射光,薄膜厚度d 相同之处对应于同一级条纹，因此称为等厚干涉条纹。,光线垂直入射时：,明纹,暗纹,条纹特点,条纹为明暗相间平行于棱边的直线,对于空气劈，棱边处是暗纹，证明存在半波损失。,相邻明（暗）纹的厚度差,相邻明（暗）纹间的距离, 越小， L 越大， 条纹越稀； 越大， L 越小， 条纹越密。 当大到某一值，条纹密不可分，无干涉。,P205作业12-19 利用劈尖的等厚干涉条纹可以测量很小的角度。今在很薄的劈尖玻璃板上，垂直地射入波长为589.3nm的钠光，相邻暗条纹间距离为5.0mm，玻璃的折射率为1.52，求此劈尖的夹角。,P205作业12-2

5、0 制造半导体元件时，常需要精确地测定硅片上得二氧化硅薄膜的厚度，这时可把二氧化硅薄膜的一部分腐蚀掉，使它成为劈尖，利用等厚干涉条纹测出其厚度。已知Si的折射率为3.42，SiO2的折射率为1.5。用氦氖激光器（632.8nm）垂直照射，在发射光中观察到在腐蚀区域内有8条暗纹，且SiO2斜面转为平面处是亮纹，求SiO2薄膜的厚度。,等厚干涉之牛顿环,根据劈尖干涉条件,环半径的计算,rk 与 dk 的关系：,明、暗纹不等间距，级数越高，则条纹越密，这是与其他干涉显著不同之处。,干涉条纹特点,(1) 测透镜球面的半径R 已知 , 测 m、rk+m、rk，可得R；,(2) 测波长 已知R，测出m 、 rk+m、rk， 可得；,(3) 检测透镜的曲率半径误差及其表面平整度；,(4) 若接触良好,中央为暗纹半波损失；,(5) 透射图样与反射图样互补。,P205作业12-21 使用单色光来观察牛顿环，测得某一明环的直径为3.00mm，在它外面第五个明环的直径为4.60mm，所用平凸透镜的曲率半径为1.03m，求此单色光的波长。这是什么光源发出的光？,例 在牛顿