最新大学物理课件薄膜干涉福州大学李培官PPT课件.ppt

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1、2第十一章第十一章.波动光学波动光学薄膜干涉薄膜干涉11-3-1.34567892. 增透膜增透膜 (n1nn2) : 当单色光垂直入射薄膜表面时当单色光垂直入射薄膜表面时,在上下在上下表面反射形成相干光表面反射形成相干光2、3, 都有半波损失都有半波损失,其光程差为其光程差为11n38. 1n50. 12n空气空气氟化镁氟化镁玻璃玻璃e123ne22/)12( k3 , 2 , 1 , 0 k两束光相干减弱，因两束光相干减弱，因2、3光强有差别光强有差别，故不会完全相消，故不会完全相消，使反射光减弱，使反射光减弱，由能量守恒，透射光必定增强。由能量守恒，透射光必定增强。常把高折射材料和低折射

2、材料交常把高折射材料和低折射材料交替镀多层替镀多层(13,15,17)称为多层膜称为多层膜.10【例【例1】 玻璃（玻璃（n=1.52）表面镀一层表面镀一层MgF2薄膜（薄膜（n=1.38），为使垂直入射的波长为为使垂直入射的波长为5500的黄绿光成为增反膜，求的黄绿光成为增反膜，求MgF2 薄膜的最小厚度？薄膜的最小厚度？解：对增透膜，有解：对增透膜，有当当k = 1 时，时，e 取极小值。取极小值。镀膜12 3空气2n1n玻璃3n注意：注意：增透（反）膜只对某一波长的光效果最好。一定厚增透（反）膜只对某一波长的光效果最好。一定厚度度e e的薄膜对波长的薄膜对波长1为增透膜，而对波长为增透膜

3、，而对波长2可能为增反膜可能为增反膜. .2nek1, 2,k 2kenmin550199nm22 1.38en三三.解题举例解题举例11【例例2 2】为增强照相机镜头的透射光，往往在镜头为增强照相机镜头的透射光，往往在镜头（n n3 3=1.52=1.52）上镀一层）上镀一层 MgF MgF2 2 薄膜（薄膜（n n2 2=1.38=1.38），使对人眼），使对人眼和感光底片最敏感的黄绿光和感光底片最敏感的黄绿光 = = 555 nm 555 nm 反射最小，假反射最小，假设光垂直照射镜头，求：设光垂直照射镜头，求：MgFMgF2 2 薄膜的最小厚度薄膜的最小厚度。解：解：2) 12(k )

4、2 , 1(k321nnn不考虑半波损失。不考虑半波损失。dninnd2221222sin2k=1,膜最薄膜最薄24) 12(nkd24nd38.14105559m101712【例【例3】. 玻璃（玻璃（n=1.52）表面镀一层表面镀一层MgF2薄膜（薄膜（n=1.38），为使垂直入射的波长为为使垂直入射的波长为5500的黄绿光成为增透膜，求的黄绿光成为增透膜，求MgF2 薄膜的最小厚度？薄膜的最小厚度？解：对增透膜，有解：对增透膜，有当当k = 0 时，时，e 取极小值。取极小值。镀膜12 3空气n1n玻璃3n注意：增透（反）膜只对某一波长的光效果最好。注意：增透（反）膜只对某一波长的光效果

5、最好。一定厚一定厚度度e e的薄膜对波长的薄膜对波长1为增透膜，而对波长为增透膜，而对波长2可能为增反膜可能为增反膜. .1,2,k 2(21)2nek( 21 )4kenmin550100nm44 1.38en13【例例4 4】. .如图所示，在折射率为如图所示，在折射率为1.501.50的平板玻璃表面有一层的平板玻璃表面有一层厚度为厚度为300nm300nm，折射率为，折射率为1.221.22的均匀透明油膜，用白光垂直射的均匀透明油膜，用白光垂直射向油膜，问：向油膜，问：1)1)哪些波长的可见光在反射光中产生相长干涉哪些波长的可见光在反射光中产生相长干涉? ?2)2)若要使反射光中若要使反

6、射光中=550nm=550nm的光产生相消干涉，油膜的最小的光产生相消干涉，油膜的最小厚度为多少厚度为多少? ?解：解：(1)(1)因反射光之间没有半波因反射光之间没有半波损失，由垂直入射损失，由垂直入射i i=0=0，得反射，得反射光相长干涉的条件为光相长干涉的条件为3 , 2 , 1 ,22kkenken22 k=1时时 nm73230022. 121 红光红光 k=2时时 nm3662/30022. 122 故反射中红光产生相长干涉。故反射中红光产生相长干涉。 紫外紫外 14(2)(2)由反射相消干涉条件为：由反射相消干涉条件为： ,2,1 ,0 ,21222kken 2412nke 显然显然k k=0=0所产生对应的厚度最小，即所产生对应的厚度最小，即 nmne11322.1455042min 15欢迎指导欢迎指导谢谢谢谢