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1、12-4 薄膜干涉薄膜干涉 肥皂泡上 油膜上 蝉翼上 的彩色干涉条纹Thin film interferometerThin film interferometer肥皂泡在阳光照射下的干涉现象 肥皂膜在阳光照射下的干涉条纹 扭曲过度的塑料医学仪器干涉现象 塑料拱形结构负荷状态下的干涉图象 放了刀片的油膜的干涉现象 熔化的玻璃丝干涉现象 孔雀毛上的干涉图样 光盘表面的干涉和衍射 一一. 等等倾倾干涉条干涉条纹纹 （Equal inclination Equal inclination interferometerinterferometer ）两条光两条光线线的光程差的光程差 折射定律折射定律厚
2、厚度度均均匀匀考考虑虑到有半波到有半波损损失失 同一干涉条同一干涉条纹纹来自薄膜表面等来自薄膜表面等倾倾角反射光角反射光线线的干涉的干涉-等等倾倾干涉干涉光程差光程差白光垂直照射在厚度白光垂直照射在厚度为为410-5 cm，折射率折射率为为的薄膜表的薄膜表面上面上. .可可见见光光谱谱范范围围内，反射光中因干涉而加内，反射光中因干涉而加强强的光波的波的光波的波长长. .反射光干涉加反射光干涉加强强的条件的条件反射光干涉加反射光干涉加强强的波的波长长在可在可见见光范光范围围内，只有波内，只有波长为长为480nm的的蓝蓝色光反射色光反射加加强强. .例例解解求求根据根据题题意，需考意，需考虑虑半波
3、半波损损失失 二二. 等厚干涉条等厚干涉条纹纹 反射光反射光2 2 反射光反射光1 1S12Equal thickness interferometerEqual thickness interferometer （分振幅法分振幅法）两条光两条光线线的光程差的光程差 因因为为光程差光程差薄膜，且薄膜，且A CA C很近很近折射定律折射定律考考虑虑半波半波损损失失 光程差光程差当保持当保持n2，g g 不不变时变时，d d 仅仅仅仅是是d 的函数。同一条的函数。同一条纹对应纹对应的的薄膜厚度相同，薄膜厚度相同，这这种干涉种干涉薄膜等厚干涉薄膜等厚干涉，相，相应应的干涉的干涉条条纹纹等厚条等厚条纹
4、纹. . 讨论讨论(1) 光垂直入射薄膜表面光垂直入射薄膜表面(2) 注意两相干涉光相遇位置注意两相干涉光相遇位置. .相遇相遇处处(3) 是否存在半波是否存在半波损损失要具体考失要具体考虑虑. .不加不加加加1 1. 劈尖干涉劈尖干涉（劈尖膜）（劈尖膜）(wedge film) 光垂直入射光垂直入射时时, ,两相两相邻邻明条明条纹纹(或暗条或暗条纹纹)对应对应的的厚度差厚度差 dkdk+1两相两相邻邻明条明条纹满纹满足条件足条件两相两相邻邻明条明条纹纹(或暗条或暗条纹纹)的的间间距距(3) 测测表面不平整度表面不平整度等厚条等厚条纹纹待待测测工件工件平晶平晶D ldkdk+1明明纹纹中中心心
5、暗暗纹纹中中心心讨论讨论(1) 空气空气劈尖劈尖顶顶点点处处是一是一暗暗纹纹(2) 可可测测量小角度量小角度、微位移、微位移 x 、 微小直径微小直径 D、波波长长等等(4) 夹夹角角越小，条越小，条纹纹分布越疏；反之分布越疏；反之越大，条越大，条纹纹越密越密例例: 利用劈尖干涉利用劈尖干涉测测量精密工件的微小缺陷。在工件表面放一量精密工件的微小缺陷。在工件表面放一平板玻璃平板玻璃, 构成空气劈尖。用构成空气劈尖。用单单色光照射后，玻璃面上的干涉条色光照射后，玻璃面上的干涉条纹纹如如图图，请请根据条根据条纹纹弯曲方向弯曲方向说说明工件表面缺陷是凹明工件表面缺陷是凹还还是凸。是凸。等厚条等厚条纹
6、纹待待测测工件工件平晶平晶因因为为是等厚干涉是等厚干涉, 所以空气所以空气层层厚度相等的点构成一条干涉条厚度相等的点构成一条干涉条纹纹。在干涉条在干涉条纹纹上取上取2点，点，A和和B，因，因为为在同一干涉条在同一干涉条纹纹上，所以上，所以A和和B下方空气下方空气层层等厚。但是，等厚。但是，B在在A左左边边，若无缺陷，若无缺陷，B下方的厚度下方的厚度应该应该比比A小。小。现现在厚度相等了，在厚度相等了，说说明明 B 点下方有凹陷。点下方有凹陷。 所以所以 是是凹槽。凹槽。baAB为为了了测测量量一一根根细细的的金金属属丝丝直直径径D，按按图图办办法法形形成成空空气气劈劈尖尖，用用单单色色光光照照
7、射射形形成成等等厚厚干干涉涉条条纹纹，用用读读数数显显微微镜镜测测出出干干涉涉明明条条纹纹的的间间距距，就就可可以以算算出出D。已已知知 单单色色光光波波长长为为589.3 nm，测测量量结结果果是是：金金属属丝丝与与劈劈尖尖顶顶点点距距离离L=28.880 mm，第第1条条明明条条纹纹到第到第31条明条条明条纹纹的距离的距离为为4.295 mm解解 条条纹间纹间距距 直径直径 例例求求 金属金属丝丝直径直径 DD2 2. 牛牛顿环顿环 Newtons ringsNewtons rings 光程差光程差明明环环 暗暗环环 空气劈尖上下表面空气劈尖上下表面反射光的干涉反射光的干涉(1) 测测透透
8、镜镜球面的半径球面的半径R 已知已知 , 测测 m、rk+m、rk，可得可得R(2) 测测波波长长 已知已知R，测测出出m 、 rk+m、rk， 可得可得(3) 检测检测透透镜镜的曲率半径的曲率半径误误差及其表面平整度差及其表面平整度 (4) 若接触良好若接触良好,中央中央为为暗暗纹纹半波半波损损失失 样样板板待待测测透透镜镜条条纹纹 半径半径 讨论讨论F(5) 条条纹纹不等不等间间距距,内疏外密内疏外密明明环环 暗暗环环 在牛在牛顿环顿环装置的透装置的透镜镜与玻璃板之与玻璃板之间间充充满满某种液体的某种液体的过过程程中，第十个亮中，第十个亮环环直径由原来直径由原来变为变为 . . 该该液体的折射率液体的折射率. . 牛牛顿环顿环明明环环半径半径该该液体的折射率液体的折射率 空气中空气中 介介质质中中 例例解解求求光学光学镀镀膜膜产产品品
