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1、二. 劈尖干涉,明纹,暗纹,平行光垂直入射到劈尖上,光程差,相干光的获得,条纹特点：,一组平行于棱边的直线，条纹出现在薄膜的上表面。,棱边是暗纹。,条纹间距,条纹间距,相邻条纹的光程差差一个波长,相邻两明纹对应的厚度差,思考：,劈尖干涉的应用,(2) 测表面不平整度,(1) 可测量小角度、微位移 x、微小直径 D、波长等,（如测金属丝直径D）,下凹或凸起深度,弯曲深度,增透膜,在光学仪器中，为了避免反射光强度引起的能量损失从而得到更多的透射光，在透镜表面镀一层厚度均匀的膜，取适当的厚度e和折射率n，使单色光在膜的两表面上的反射光发生干涉相消，这样的膜称为增透膜。,e处处相同，上表面无条纹，或亮
2、或暗,波长550nm黄绿光对人眼和照像底片最敏感。要使照像机对此波长反射小，可在照像机镜头上镀一层氟化镁MgF2薄膜，已知氟化镁的折射率 n=1.38 ，玻璃的折射率n=1.55,解,两条反射光干涉减弱条件,增透膜的最小厚度,增反膜,例,但膜层折射率 n 比玻璃的折射率大,求 氟化镁薄膜的最小厚度,说明,薄膜光学厚度（nd）仍可以为,【内容回顾】,薄膜干涉,等厚干涉,劈尖干涉,牛顿环,图样：与棱平行等间距明暗相间条纹，棱边是暗纹。,三. 牛顿环,2. 相干光的获得,1. 实验装置及光路图,3. 光程差,明纹,暗纹,明纹:,暗纹:,4. 条纹特点,牛顿环的干涉图样是以接触点为中心的一组明暗相间的
3、同心圆环。,讨论,(1) 中心点处是一暗点。,(2) 相邻两明纹或暗纹对应的厚度差,(3) 条纹间距,牛顿环条纹是内疏外密的同心圆环。,(4) 透射光干涉，在下表面附近产生干涉条纹，但条纹的明暗与反射光干涉结果相反，中心为一亮点。,(5) 若将空气换成水,条纹变密。,讨论,(6) 若透镜上移，则明暗环向中心收缩； 若透镜下移，则明暗环向外扩张。 中心明暗交替变化。,(7) 比较劈尖和牛顿环,相同点：,垂直入射的等厚干涉条纹,二相邻条纹对应的厚度差,条纹间距,不同点：,劈尖: 直线,牛顿环: 圆环,等间距,内疏外密,白光入射的牛顿环照片,5. 应用,(1) 测波长，测透镜的曲率半径 R,(2)
4、检测透镜的曲率半径误差及其表面平整度,没有条纹： 二曲面平行,条纹疏： 样品与标准件差异小,条纹密： 样品与标准件差异大,试定性画出牛顿环的花纹,例,解析：,左半边有半波损失,右半边没有半波损失,左右两边花样明暗互补。,左边：d0处 暗纹,右边：d0处 明纹,14-6 迈克耳逊干涉仪,一、迈克耳逊干涉仪,1. 结构,光束2和1发生干涉,加强,减弱,光程差,(无半波损失),d,2. 工作原理,G1分光板，,G2补偿板， 用以补偿光程,(2). 若M1、M2有小夹角,(3). 若M1平移 d 时，干涉条纹移过 N 条，则有,等厚条纹,(1). 若M1、M2平行,3. 条纹特点,无条纹,整个视场或亮或暗,明暗相间的直条纹,M1移动，则视场亮暗交替变化,(4). 若在M1和M2之间插入厚度为d0的介质片n，干涉条纹移过 N 条，则有,(5). 若S为面光源，入射角不同，则观测到等倾干涉条纹：一组同心圆环。,二、相干长度 相干时间,相干长度L 波列的长度,（看到干涉现象所允许的最大光程差）,光通过相干长度所需时间,相干时间,相干长度与谱线宽度的关系：,从同一波列分出来的两个分波列到底观测点的时间间隔须小于相干时间，二分波列才可以重合而发生干涉,相干长度L和谱线宽度是衡量光源品质好坏的两个指标。,
