普通物理学光程薄膜干涉.ppt

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1、普通物理学光程薄膜普通物理学光程薄膜干涉干涉现在学习的是第1页，共13页 波程差波程差 相位差相位差 物理意义物理意义：光程就是光在媒质中通过的几何路：光程就是光在媒质中通过的几何路 程程,按波数相等折合到真空中的路程。按波数相等折合到真空中的路程。*P*介质中的波长介质中的波长（1）光程）光程:媒质折射率与光的几何路程之积媒质折射率与光的几何路程之积=现在学习的是第2页，共13页（2）光程差光程差(两光程之差两光程之差)光程差：光程差：*P*干涉干涉加强加强相位差相位差 干涉干涉减弱减弱现在学习的是第3页，共13页AB二、透镜不引起附加的光程差二、透镜不引起附加的光程差AB焦平面焦平面现在学

2、习的是第4页，共13页三、薄膜干涉三、薄膜干涉PL34512面光源面光源现在学习的是第5页，共13页薄膜干涉条纹的特点：薄膜干涉条纹的特点：（1）光程差只决定于入射角）光程差只决定于入射角i，因此，因此i相同的光线经薄膜反射后在相遇相同的光线经薄膜反射后在相遇点都有相同的光程差，形成同一干涉条纹，叫点都有相同的光程差，形成同一干涉条纹，叫等倾干涉条纹。等倾干涉条纹。条纹的条纹的形状与透镜的方位有关，当透镜的轴与薄膜垂直时，条纹是一系列形状与透镜的方位有关，当透镜的轴与薄膜垂直时，条纹是一系列内内疏外密的同心圆环疏外密的同心圆环，且中心处级次最高。且中心处级次最高。（2）光源上每一点发出的光束都

3、产生一组相应的干涉环，由于）光源上每一点发出的光束都产生一组相应的干涉环，由于方向相同的平行光线被透镜会聚到焦平面上同一点，所以由光源方向相同的平行光线被透镜会聚到焦平面上同一点，所以由光源上不同点发出的光线，凡是有相同倾角的它们形成的干涉环都将上不同点发出的光线，凡是有相同倾角的它们形成的干涉环都将重叠在一起，总光强为各个干涉环的光强的非相干叠加，因而明重叠在一起，总光强为各个干涉环的光强的非相干叠加，因而明暗对比更为鲜明，这也就是观察等倾条纹时暗对比更为鲜明，这也就是观察等倾条纹时使用面光源的原因使用面光源的原因。现在学习的是第6页，共13页PL等倾干涉的定量分析等倾干涉的定量分析DC34

4、E5A1B2面光源面光源现在学习的是第7页，共13页 反反射光的光程差射光的光程差加加 强强减减 弱弱PLDC34E5A1B2现在学习的是第8页，共13页 透透射光的光程差射光的光程差 注意：注意：透射光和反射光透射光和反射光干涉具有互干涉具有互 补补 性性，符合能，符合能量守恒定律。量守恒定律。根据具体根据具体情况而定情况而定PLDC34E5A1B2现在学习的是第9页，共13页 当光线垂直入射时当光线垂直入射时 当当 时时当当 时时现在学习的是第10页，共13页 增透膜（减反膜）增透膜（减反膜）利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率。利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率。取取氟化镁为增透膜氟化

5、镁为增透膜例：例：为了增加透射率为了增加透射率,求求 氟化镁膜的最小厚度。氟化镁膜的最小厚度。已知已知 空气空气,氟化镁氟化镁 ,减弱减弱解解 23玻璃玻璃现在学习的是第11页，共13页 薄膜厚度变化时，等倾干涉圆环会有什么样的变化？薄膜厚度变化时，等倾干涉圆环会有什么样的变化？折射角折射角 越小，越小，越大，越大，越大，越靠近中心，环纹的级次越高，中越大，越靠近中心，环纹的级次越高，中心处，级次最高为心处，级次最高为 。明纹条件明纹条件PLDC3A1B2满足：满足：现在学习的是第12页，共13页 当慢慢增加薄膜的厚度当慢慢增加薄膜的厚度 时，时，起初看到中心变暗，但起初看到中心变暗，但逐渐又

6、一次看到中心为亮斑，中心亮斑的级次比原来增加逐渐又一次看到中心为亮斑，中心亮斑的级次比原来增加1，变为，变为 ，其外面亮环的级次依次应为，其外面亮环的级次依次应为 ，视觉上将看到在中心处又冒出了一个新视觉上将看到在中心处又冒出了一个新的亮斑（级次为的亮斑（级次为 ）而原来的中心亮斑（）而原来的中心亮斑（）扩大成了第一圈亮纹，原来的第一圈（扩大成了第一圈亮纹，原来的第一圈（）变成）变成了第二圈了第二圈 如果再增加膜厚，中心还会变暗，如果再增加膜厚，中心还会变暗，继而又继而又冒出冒出一个一个亮斑亮斑，级次为（，级次为（），而周围的），而周围的圆环又向外扩大一环。圆环又向外扩大一环。当慢慢减小薄膜的厚度时，见看到亮环是一个一个缩当慢慢减小薄膜的厚度时，见看到亮环是一个一个缩进。进。现在学习的是第13页，共13页