(本科）物理学第七版11-3 薄膜干涉.ppt

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1、课程主讲人：物理学第七版11-3 薄膜干涉第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉2FABo一一 透镜不引起附加的光程差透镜不引起附加的光程差FAB焦平面焦平面第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉3P1n1n2n1M2MdL二二 薄膜干涉的光程差薄膜干涉的光程差ADCD12sinsinnni12nn iDC34E5A1B2第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉4ADnBCABn1232)(dBCAB cosidsin tan 22iACAD sinP1n1n2n1M2MdLiDC34E5

2、A1B212nn 第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉52cos22sin1cos222232dnnd2sin222122rinnd 反反射光的光程差射光的光程差rk加加 强强), 2, 1(k2) 12(k减减 弱弱),2, 1 ,0(kP1n1n2n1M2MdLiDC34E5A1B212nn 第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉6P1n1n2n1M2MdLiDC34E5A1B212nn innd22122tsin2 透透射光的光程差射光的光程差根据具体根据具体情况而定情况而定2/sin222122rinnd注意：注

3、意：透射光和反透射光和反射光干涉具有互补射光干涉具有互补 性性 ，符合能量守恒，符合能量守恒定律定律.第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉7 当光线垂直入射时当光线垂直入射时0i222rdn2r2dn 1n1n2n1n3n2n12nn 当当 时时123nnn当当 时时第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉8 例例1 一油轮漏出的油一油轮漏出的油( (折射率折射率n1=1.20) )污染了某海域污染了某海域, , 在海水在海水( (n2=1.30) )表面形成一表面形成一层薄薄的油污层薄薄的油污. ( (1) )如果太阳正

4、位于海域上空，一直升飞如果太阳正位于海域上空，一直升飞机的驾驶员从机上向正下方观察，他所正对机的驾驶员从机上向正下方观察，他所正对的油层厚度为的油层厚度为460 nm, ,则他将观察到油层呈则他将观察到油层呈什么颜色什么颜色？ ( (2) )如果一潜水员潜入该区域水下，并向如果一潜水员潜入该区域水下，并向正上方观察，又将看到油层呈什么颜色？正上方观察，又将看到油层呈什么颜色？第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉9解解 ( (1) )kdn1r2, 2 , 1,21kkdnnm 11042, 11dnknm 552, 21dnknm 36832, 31dnk

5、绿色绿色已知已知n1=1.20n2=1.30d=460 nm第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉10nm 22082/112, 11dnk ( (2) )透射光的光程差透射光的光程差2/21tdnnm 43152/142, 41.dnknm7362/122, 21dnk红光红光nm6 .4412/132, 31dnk紫光紫光紫红色紫红色第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉11 增透膜和增反膜增透膜和增反膜利用薄膜干涉可以提高光学器件的透利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率光率 .第十一章第十一章 光学光学物理学第七版1

6、1-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉1223d1n2n玻璃玻璃23nn nm 6 .9942minndd0k取取（增强增强）氟化镁为增透膜氟化镁为增透膜例例2 为了增加透射率，求氟化镁膜的为了增加透射率，求氟化镁膜的最小厚度已知最小厚度已知 空气空气n1=1.00，氟化镁，氟化镁 n2=1.38 ，=550 nm减弱减弱2) 12(22rkdn解解 222tdn则则第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉131.0mint 例例3 在圆盘形的玻璃器皿中有一薄层在圆盘形的玻璃器皿中有一薄层酒精，其不断挥发，用波长为酒精，其不断挥发，用波长为632.8nm的激的激光

7、垂直照射酒精薄层，测得其反射光强随时光垂直照射酒精薄层，测得其反射光强随时间周期性变化，每隔间周期性变化，每隔 出现一次极大出现一次极大值值. 若玻璃器皿的半径为若玻璃器皿的半径为5cm，求单位时间内，求单位时间内挥发的酒精体积挥发的酒精体积.第十一章第十一章 光学光学物理学第七版11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉14 玻璃器皿中酒精薄层的厚度每减小玻璃器皿中酒精薄层的厚度每减小 ，从其上下表面反射的激光光强会出现一次从其上下表面反射的激光光强会出现一次极大值，所以，酒精薄层的厚度随时间变极大值，所以，酒精薄层的厚度随时间变化率为化率为2解解 /2Ltt 单位时间内挥发的酒精的体积单位时间内

8、挥发的酒精的体积22331/22.5 10 cmminVLrrttt 第十一章第十一章 光学光学物理学第七版本章目录本章目录15选择进入下一节：选择进入下一节： 11-1 11-1 相干光相干光 11-5 11-5 光的衍射光的衍射 11-4 11-4 劈尖劈尖 牛顿环牛顿环 迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪 11-3 11-3 薄膜干涉薄膜干涉 11-2 11-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 劳埃德镜劳埃德镜 11-0 11-0 教学基本要求教学基本要求第十一章第十一章 光学光学物理学第七版本章目录本章目录16选择进入下一节：选择进入下一节： 11-6 11-6 夫琅禾费单缝衍射夫琅禾费单缝衍射11117 7 夫琅禾费圆孔衍射夫琅禾费圆孔衍射 光学仪器的光学仪器的 分辨本领分辨本领11-10 11-10 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振11-9 11-9 光的偏振性光的偏振性 马吕斯定律马吕斯定律11-8 11-8 衍射光栅衍射光栅第十一章第十一章 光学光学物理学第七版本章目录本章目录17选择进入下一节：选择进入下一节：* 11-12 11-12 偏振光的干涉偏振光的干涉 11-11 11-11 双折射双折射* 11-13 11-13 液晶液晶* 11-14 11-14 几何光学几何光学