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1、第十章 波动光学,大学物理多媒体教学课件,当一透明膜的厚度较小时（薄膜），在其上下表面反射的光就可能满足干涉条件而产生干涉条纹，这种干涉称为薄膜干涉。 如在自然光下，肥皂膜或油膜常呈现美丽的彩色花纹。,说明： （1）光源为扩展光源（面光源）干涉图样亮度较大。,（2）入射光在上表面经反射与折射分为两束相干光分振幅。,一、薄膜干涉,1.薄膜干涉,2.等厚薄膜干涉中光程差的计算,S,E,假设n2n1，则光线1在反射时有半波损失，所以光线1和2到达E的光程差为：,由于,而由折射定律,因此,所以,10-4 分振幅法干涉,几点说明：,（1）当 d 为常数（厚度均匀）时，光程差仅与入射角 i 有关，同一干涉
2、条纹上的各点对应相同的倾角 等倾干涉。,（3）当i0(即垂直入射)时，反射光的光程差：,（2）对于透射光，也有干涉现象。在n1n2时，其透射光的光程差,干涉加强增反膜,干涉减弱减反膜,当i0(即垂直入射)时，透射光的光程差：,干涉加强增透膜,干涉减弱减透膜,薄膜干涉,3、薄膜干涉的应用（垂直入射）,（1）光程差的构成（垂直入射）,传播距离不同引起的光程差 2nd,半波损失引起的光程差 。,（2）光程差的计算,上或下表面有半波损失：,上下表面都有半波损失：,薄膜干涉,增透原理：反射光因干涉满足暗纹条件，入射光全部透射,（3）、明暗纹条件,（4）、薄膜干涉的应用（增透膜）,例,上下表面都有半波损失
3、,入射光全部透射反射光暗纹,增透膜厚度：,薄膜干涉,问题：此时反射光呈什么颜色？,2n2d=k,反射光呈现紫蓝色。,由,薄膜干涉,MgF膜 n=1.38,空气 n=1,1,2,半波损失,n=1.38,n=1.38,薄膜干涉,二、劈尖干涉,1、劈尖的构造及干涉图洋,干涉图样：明暗相间等间距的条纹,劈尖干涉的物理过程,空气或玻璃薄层上下表面反射光形成干涉,构造：薄膜的两个表面是平面, 其间有很小夹角。,劈尖干涉,2、劈尖干涉的光程差,3、明纹条件和暗纹条件,半波损失的验证,二、劈尖干涉,劈尖干涉,4、条纹间距,（1）相邻明纹（或暗纹）所 对应的薄膜厚度差,相邻明纹（或暗纹）所对应的薄膜厚度之差相同
4、。,二、劈尖干涉,劈尖干涉,（2）两相邻明纹（或暗纹）的间距,a.条纹等间距分布,4、条纹间距,二、劈尖干涉,结论：,劈尖干涉,5、劈尖干涉的应用：检查光学平面的缺陷,依据：,应用：,劈尖干涉,（2）图样：以接触点为中心的明暗相间的同心圆环，中央暗斑，内疏外密。,三、牛顿环,牛顿环的构造与干涉图样,（1）构造：上：R很大的平凸透镜下：平板玻璃片,（3）干涉的物理过程：平凸透镜与平板玻璃形成空气薄层，空气薄层上下表面反射光形成干涉,牛顿环,R2 - 2Rd + d2 + r2=R2,由几何关系可知,（R d)2+r2=R2,（2）明暗环半径,2、干涉结果分析,（1）光程差及明暗环的条件,牛顿环,k=0，r =0 中央暗斑,（2）明暗环半径,条纹间距：,牛顿环,