文档介绍：1薄膜干涉劈尖干涉牛顿环 2 1n 2nd 3n 单色光以入射角 i从折射率为 n 1介质进入折射率为n 2的介质,i ①②一、薄膜干涉一、薄膜干涉 d 1n i3n 2n rAB P ①②C D i 在薄膜的上下两表面产生的反射光①光、②光,满足相干光的 5 个条件,能产生干涉,经透镜汇聚,在焦平面上产生等倾干涉条纹。从焦点 P 到 CD 波面,两条光的光程差为 0,则在未考虑半波损失时①光、②光的光程差为: AD n BC AB n 1 2)('????3 AD n BC AB n 1 2)('???? BC AB ?i AC AD sin ? ird sin tg2? AD n AB n 122'?????rdn cos /2 2irdn sin tg2 1rd cos /? d 1n i3n 2n irACB PD ①②r i ) sin ( cos 2 212innr d??由折射定律 rnin sin sin 21?) sin 1( cos 2' 2 2rr dn???rr dn 22 cos cos 2?rdn cos 2 2?rdn 22 sin 12?? innd 221 22 sin 2?? 4 考虑半波损失: 1n i 2nd 3n ①② 321nnn?? 321nnn?? 321nnn?? 321nnn??光程差不附加2 ?光程差附加2 ?未考虑半波损失时 innd 221 22 sin 2????光程差 2 ' ?????2 sin 2 221 22????innd干涉的加强减弱条件: ??????????2 sin 2 221 22??innd?k 2 )12( ??k)2,1(??k )2,1(??k加强减弱 5 ,入射角一定, 则不同的薄膜厚度就有不同的光程差,也就有不同的干涉条纹。这种一组干涉条纹的每一条对应薄膜一厚度的干涉,称为等厚干涉。?????????2 sin 2 221 22??,每一点都可以发出一束近似平行的光线,以不同的入射角入射薄膜,在反射方向上放一透镜,每一束平行光会在透镜焦平面上会取聚一点。当薄膜厚度一定时,在透镜焦平面上每一干涉条纹都与一入射角对应,称这种干涉为等倾干涉。用同样的办法可以推导透射光的光程差。讨论: 讨论: 6 光学镜头为减少反射光,通常要镀增透膜。二、薄膜干涉的应用二、薄膜干涉的应用 ,由于表面上的反射与透射,在器件表面要镀膜,来改变反射与透射光的比例。可有增透膜,增反膜。例如: 较高级的照相机的镜头由 6 个透镜组成,如不采取有效措施,反射造成的光能损失可达 45%~90% 。为增强透光,要镀增透膜,或减反膜。复杂的光学镜头采用增透膜可使光通量增加 10 倍。 7 光学镜头为减少透光量,增加反射光,通常要镀增反膜。使两束反射光满足干涉加强条件: ?k?)2,1(??k ?????????2 sin 2 221 22??innd ,透射光便最强。增反膜是使膜上下两表面的反射光满足干涉相长条件。增透膜是使膜上下两表面的反射光满足减弱条件。 2 )12( ???k)2,1(??k ?????????2 sin 2 221 22??innd 8 例:为增强照相机镜头的透射光,往往在镜头( n 3= ) 上镀一层 MgF 2 薄膜( n 2 = ), 使对人眼和感光底片最敏感的黄绿光? = 555 nm 反射最小,假设光垂直照射镜头,求: MgF 2 薄膜的最小厚度。解: 2 )12( ???k)2,1(??k321nnn??不考虑半波损失。 dninnd 2 221 222 sin 2????k =1 ,膜最薄 24 )12(n kd ???24n d ?? 38 .14 10 555 9????m 10 1 7??? 9 用单色平行光垂直照射玻璃劈尖。 n ??很小?由于单色光在劈尖上下两个表面后形成①、②两束反射光。满足干涉5个条件,由薄膜干涉公式:? n ?①②?????????2 sin 2 221 22??innd 干涉条纹为平行于劈棱的一系列等厚干涉条纹。三、劈尖干涉三、劈尖干涉????????2 2 ?? k nd有: 10 2 )12( ??k?k )2,1(??k )2,1(??k加强减弱?????????2 2 ?? k nd? kd 321nnn?? 2 2 ???? k nd2 ??劈棱处为暗纹 k 级暗纹处劈尖厚度由???2 2 ?? k nd,2 )12( ??kn kd k2 )1(??? d k= 0, kkddd???