文档介绍：薄膜干涉在日常生活中较常见,如肥皂泡、水面上的油膜、昆虫翅膀等在阳光照射下呈现的彩色花纹就是薄膜干涉的结果。肥皂泡上的彩色干涉条纹油膜上的彩色干涉条纹蝉翼上的彩色干涉条纹 分振幅法干涉利用薄膜上、下两个表面对入射光的反射和折射,可在反射方向(或透射方向)获得相干光束。一、薄膜等厚干涉(分振幅法) 1、反射光的干涉 AB C D 1n 1n 2ne i? a 1a 2a 在一均匀透明介质 n 1中放入上下表面平行,厚度为 e 的均匀介质, 用扩展光源照射薄膜,其反射和透射光如图所示薄膜干涉公式薄膜干涉公式单色光以入射角 i从折射率为 n 1 媒质进入折射率为媒质 n 2的媒质,P 1n i3n 2n irA CB D ①②r i ee 1n i3n 2n rAB P ①②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。 iC D 从焦点 P 到 CD 波面,两条光的光程差为 0,则在不考虑半波损失时①光、②光的光程差为: 2 1 ( ) n AB BC n AD ?? ? ?? 2 1 ( ) n AB BC n AD ?? ? ?? BC AB ?i AC AD sin ? 2 tan sin e r i ? 2 1 2 n AB n AD ?? ? ???ren cos /2 21 2 tan sin n e r i re cos /?eP 1n i3n 2n irACB D ①② r i 2 1 2 ( sin sin ) cos e n n i r r ? ?由折射定律 rnin sin sin 21? 2 22 (1 sin ) cos n err ?? ? ? 222 cos cos n err ? 2 2 cos n e r ? 2 2 2 1 sin n e r ? ? 2 2 2 2 1 2 sin e n n i ? ? 1 2 tan sin ne r i 2 2 / cos n e r ?? ? ? AB C D 1n 1n 2ne i? a 1a 2a 考虑半波损失: 321nnn?? 321nnn?? 321nnn?? 321nnn??光程差不附加 2 ?光程差附加 2 ? 2 2 2 2 1 2 sin 2 e n n i ??? ? ??1n i2n e 3n ①②未考虑半波损失时 inne 2 21 22 sin 2????2 ?情况 1:n 1 <n 2 <n 3有有没有情况 2:n 1 >n 2 >n 3无无没有情况 3:n 1 <n 2 >n 3有无有情况 4:n 1 >n 2 <n 3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 n 1 <n 2; ?半波损失只发生在反射光中;透射光不会发生半波损失?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: n 1 <n 2 <n 3 无 n 1 >n 2 >n 3 无 n 1 <n 2 >n 3有 n 1 >n 2 <n 3 有光程差由干涉的加强减弱条件???2 )12( ??k 2 2 ??kk?)2,1(??k)2,1,0(??k 加强减弱 2 2 2 2 1 2 sin e n n i ?? ? ? 1n i2n e3n ①②恒定) 厚度均匀( e 对应等倾干涉 2 ??当光线垂直入射时?0?i 2 2Δ 2???? en 22 en ??? 1n 1n 2n 1n 3n 2n 12nn?当时 123nnn??当时 2 2 2 2 1 2 sin e n n i ?? ? ? 2 ?? (16)