薄膜干涉条纹间距与厚度关系怎么看截面是否梯形,为什么薄膜干涉的厚度要很小 -凯发k8娱乐

薄膜干涉:由薄膜的上,下表面反射(或者折射)的光相遇而产生干涉

它分为:等厚干涉和等倾干涉

等厚:厚度相同的地方形成同一级的干涉条纹

等倾:倾角相同的光形成同一级的干涉条纹

而两种干涉类型的相位差形式是类似的:

(可能需要考虑半波损失)

其中,

为膜的折射率,

为膜厚,

为入射角(也即倾角)

条纹的性质:一般考虑条纹的级数序列,条纹的移动规律,相邻条纹的间距等。以暗条纹为例(只考虑单色光):

1.等倾干涉:

不变

级数序列:薄膜越厚,级数越高

移动规律:增加膜厚,级数变高——整体而言,相当于条纹向级数变小方向移动

条纹间距:看

的变化是否均匀线性,看具体的装置而定

【牛顿环:明暗相间 内疏外密 的 圆环纹

锲形平板:明暗相间 均匀分布 的 直条纹】

2.等厚干涉:

不变

级数序列:内高外低 【入射角

越大,级数越低】

条纹间距:内疏外密

级对应

,

级对应

(等式左边用泰勒级数展开:

假设

的值相差很小,则:

如此便有:

(入射角度越大,条纹间距越密)

移动规律:

(1)追条纹法(

(倾角变大,条纹向级数小的方向移动,对应由内向外移动)

(2)定点观察法(

):

(级数变小,条纹向倾角变大的方向移动,对应由内向外移动)

干涉:同频率,相差一定的两束光叠加后光强重新分布的现象。

薄膜干涉的两个重点是等倾干涉和等厚干涉

区分两种干涉的关键是,两种情况推得的光程差都是2nhcosi,研究等厚干涉时,我们令入射光的角度i=90度,这样光程差只与h有关;研究等倾干涉时,我们令h不变,此时改变的是i。

等厚干涉主要例子有空气劈尖和牛顿环。

当平行单色光垂直入射时,上下表面的反射光形成相干光。在空气劈尖中,等厚线是直线,故干涉图样是平行直线;在牛顿环中,等厚线是圆,因此条纹是同心圆环。

值得注意的是,在空气劈尖中,两相邻条纹的距离l,lsinθ=波长/2,θ确定了,所以l只与波长有关,入射光为单色光时,条纹等间距。

但是,牛顿环中,明暗条纹所对应的厚度d=r^2/2 r,d与条纹圆的半径的平方成正比,由函数图像可得,当r越接近r,干涉条纹越密集。

特别的是,牛顿环中心的空气厚度d=0,若无半波损失,则应该为亮纹。由于由光疏到光密,反射有半波损失,故中心为暗纹。

等倾干涉

通过改变入射角度(也是分振幅法的一种)来获得相干光。以相同角度入射的光产生的光束具有相同的光程差,从而对应于干涉图样中的一条条纹。公式好难打。。。

光程差δ=2d(n^2-n1^2sin^2i)^(1/2)

i越大,δ越小

此外,相邻明纹间距不等。类似牛顿环,中间疏,外密。但是,由于光线经历了两次光疏到光密的反射,故无附加光程差,中间为明纹。

应用有:

增透膜和增反膜

简言之,前者为了减少透镜的反射光,利用控制膜的厚度使得薄膜上下表面的反射光干涉相消。

后者就是干涉加强。

细节就是控制材料n的大小和顺序。emmmm有空续更

今天跟大家带来的是“光学等厚干涉简明原理”!希望各位光学人和学习光学专业的同学们好好学习一下!

分振幅干涉概述

分振幅干涉装置

分振幅法:让一束光透射到透明媒质的分界面上,光能流一部分透射、一部分反射,再分别通过光具组,使反射和透射光发生交叠。

由于这些光都是从同一列光分得的,所以是相干的。因为能流正比于复振幅的模平方,而相干涉的光是将原入射光的能量(振幅)分 为几部分得到的,因此被称为分振幅法。

典型:薄膜干涉等。

薄膜干涉概述

薄膜干涉存在于折射光和反射光交迭的所有区域,但有实际意义的主要有两种,分别定位于薄膜表面和无限远:?

(1)等厚条纹:厚度不均匀薄膜表面的干涉场;?

(2)等倾条纹:厚度均匀薄膜无穷远处的干涉场

因此需要采用一定的方法或装置,观察某一类光波的干涉。

薄膜表面的等厚条纹

楔形薄膜的等厚条纹

牛顿环

等厚干涉条纹的观测方法及倾角的影响

以上就是跟大家整理的关于光学“等厚干涉”简明原理的内容!

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