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1、2、普通光源的发光机制，两个独立光源发出的光不可能产生干涉。,1、光是一种电磁波,上节回顾,4、杨氏双缝干涉,3、产生相干光的两种方法,分波阵面法,分振幅法,5、光程,相邻两明纹或暗纹的间距：,薄膜干涉一般分为两类，即等倾干涉和等厚干涉,13.1.4 薄膜干涉,光程差：,（半波损失）：,情况1： n1n2n3,有,有,没有,情况2： n1n2n3,无,无,没有,情况3： n1n3,有,无,有,情况4： n1n2n3,无,有,有,产生半波损失的条件：光从光疏介质射向光密介质，即n1n2； 半波损失只发生在反射光中； 对于三种不同的媒质，两反射光之间有无半波损失的情况如下：,n1n2n3 无 n1
2、n3 有 n1n2n3 有,（半波损失）：,薄膜干涉条件：,1 干涉加强：,2 干涉减弱：,干涉条件,1、等倾干涉,（1）等厚时，光程差只决定于入射角，干涉条纹与光源位置无关。,（2）反射的相干光束相互平行，干涉条纹是定域在无限远处，在透镜焦平面上的轨迹为？。,薄膜,*,*,*,d,n,2,屏,透镜,薄膜,*,*,*,d,n,2,屏,*,*,*,d,n,2,屏,2,*,*,*,2,d,n,2,等倾干涉 条纹,屏,等倾干涉：条纹级次取决于入射角的干涉。,透射光的干涉：,例1. 用波长为550nm的黄绿光照射到一肥皂膜上，沿与膜面成60角的方向观察到膜面最亮。已知肥皂膜折射率为1.33，求此膜至少
3、是多厚？若改为垂直观察，求能够使此膜最亮的光波长。,解,空气折射率n1 1，肥皂膜折射率n2 = 1.33。i = 30,反射光加强条件：,解得,肥皂膜的最小厚度（k = 1）,垂直入射：,1 = 649.0 nm （k = 1） 红,2 = 216.3 nm （k = 2） 不可见光,例2. 平面单色光垂直照射在厚度均匀的油膜上，油膜覆盖在玻璃板上。所用光源波长可以连续变化，观察到500 nm与700 nm 两波长的光在反射中消失。油膜的折射率为1.30，玻璃折射率为1.50，求油膜的厚度。,解：,例2. 平面单色光垂直照射在厚度均匀的油膜上，油膜覆盖在玻璃板上。所用光源波长可以连续变化，观
4、察到500 nm与700 nm 两波长的光在反射中消失。油膜的折射率为1.30，玻璃折射率为1.50，求油膜的厚度。,讨论：厚度为d的薄膜，能满足哪几种不同波长的光波干涉相消？,如果波长700nm对应k+1；500nm对应k+3。则必然在700-500nm之间存在一个波长对应k+2。,500nm,700nm,解：,例2. 平面单色光垂直照射在厚度均匀的油膜上，油膜覆盖在玻璃板上。所用光源波长可以连续变化，观察到500 nm与700 nm 两波长的光在反射中消失。油膜的折射率为1.30，玻璃折射率为1.50，求油膜的厚度。,解：,透镜镀膜 薄膜干涉的应用,增透膜,反射光干涉相消条件：,最薄的膜层
5、厚度（k = 0）为：,问：若反射光相消干涉的条件中 取 k=1，膜的厚度为多少？此增 透膜在可见光范围内有没有增反？,例3.已知：用波长 ，照相机镜头n3=1.5，其 上涂一层 n2=1.38的氟化镁增透膜，光线垂直入射。,解：因为 ，所以反射光 经历两次半波损失。反射光相干相 消的条件是：,代入k 和 n2 求得：,此膜对反射光相干相长的条件：,可见光波长范围 400800nm,波长412.5nm的可见光有增反。,问：若反射光相消干涉的条件中 取 k=1，膜的厚度为多少？此增 透膜在可见光范围内有没有增反？,若 i 不变而 d 改变，就是以平行光照射光学厚度不同的薄膜，在厚度相同的区域里干
6、涉条件都相同的干涉现象为等厚干涉。,劈尖 牛顿环,二、劈尖,夹角很小的两个平面所构成的薄膜,平行单色光照射在劈尖上，上、下表面的反射光将产生干涉，厚度为d 处，两相干光的光程差为,说明：,1.劈尖上厚度相同的地方，两相干光的光程差相同，因此这种干涉称为等厚干涉。条纹为一组平行与棱边的平行线。,2 . 由于存在半波损失，棱边上为零级暗纹。,任意相邻明条纹对应的厚度差：,任意相邻明条纹(或暗条纹)之间的距离 b为：,在入射单色光一定时，劈尖的楔角愈小，则b愈大，干涉条纹愈疏； 愈大，则b愈小，干涉条纹愈密。,干涉条纹的移动,实际的 暗纹位 置,试,件,标 准 件,利用干涉现象检验平面的平整度,干涉
7、膨胀仪,利用空气劈尖干涉原理测定样品的热膨胀系数,上平板玻璃向上平移/2的距离，上下表面的两反射光的光程差增加。劈尖各处的干涉条纹发生明暗明(或暗明暗)的变化。如果观察到某处干涉条纹移过了N条，即表明劈尖的上表面平移了N/2的距离。,例4. 有一玻璃劈尖，夹角 = 8 10-6 rad，放在空气中。波长 = 0.589 m 的单色光垂直入射时，测得相邻干涉条纹的宽度为 b = 2.4 mm，求玻璃的折射率。,解：,n,空气薄层中，任一厚度 d 处上下表面反射光的干涉条件：,三、牛顿环（等厚干涉特例）,略去d2,各级明、暗干涉条纹的半径：,随着牛顿环半径的增大，条纹变得越来越密。,d=0,两反射
8、光的光程差 =/2，为暗斑。,条纹公式,条纹形状,条纹间距,条纹公式,零级条纹,等厚干涉,例1.已知：用紫光照射，借助于低倍测量 显微镜测得由中心往外数第 k 级明环 的半径 , k 级往上数 第16 个明环半径 ， 平凸透镜的曲率半径 R=2.50m,求：紫光的波长？,解：根据明环半径公式：,例2 、真空中，平板玻璃B上对称的放置一圆锥A，如 图，为已知， 很小。当波长为的单色平行光垂直 的射向圆锥时，从上方可观测到干涉条纹。求：,解：厚度为d处的光程差为：,1、明暗条纹的位置，其形状如何？,根据几何关系：,根据干涉条件：,得出第k级暗纹半径为：,条纹间距为：,K=1,2,3,2、若平凸透镜稍向左倾斜，干涉条纹有何变化？,左边的明暗条纹变稀疏，右边的变密。,