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薄膜干涉等厚条纹实用教案.pptx

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薄膜干涉等厚条纹实用教案.pptx

上传人:wz_198613 2021/12/13 文件大小:3.20 MB

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薄膜干涉等厚条纹实用教案.pptx

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文档介绍

文档介绍:当薄膜上、下表面的反射光都存在(cúnzài)或都不存在(cúnzài)半波损失时,其光程差为:
当反射光之一存在(cúnzài)半波损失时,其光程差应加上附加光程 /2 ,即:
等厚干涉(gānshè)条纹
第1页/共24页
第一页,共25页。
劈尖:薄膜的两个表面是平面(píngmiàn),其间有很小夹角。
2. 劈尖膜
第2页/共24页
第二页,共25页。
劈尖干涉光程(ɡuānɡ chénɡ)差的计算
=2ne


n
·
A
反射光2
反射光1
入射光(单色平行(píngxíng)光垂直入射)
e
空气(kōngqì)介质
+/2
当光从光疏介质入射到光密介质的表面反射时
劈 尖 膜
B
第3页/共24页
第三页,共25页。
劈尖明暗(mínɡ àn)条纹的判据
当光程差等于(děngyú)波长的整数倍时,出现干涉加强的现象,形成明条纹;当光程差等于(děngyú)波长的奇数倍时,出现干涉减弱的现象,形成暗条纹。
明纹
暗纹
劈 尖 膜
第4页/共24页
第四页,共25页。
……
劈尖干涉(gānshè)条纹的特征
(1)明、暗条纹(tiáo wén)处的膜厚:
一系列明暗相间的、平行于棱边的平直(pínɡ zhí)条纹。
劈 尖 膜
第5页/共24页
第五页,共25页。
劈尖干涉(gānshè)条纹的特征
(2)相邻明纹(或暗纹)所对应(duìyìng)的薄膜厚度之差
e = ek+1-ek
= (2k+1)/4n - (2k-1)/4n
= /2n
相邻明纹(或暗纹)所对应的薄膜厚度(hòudù)之差相同。
e k
ek+1
e

明纹
暗纹
劈 尖 膜
第6页/共24页
第六页,共25页。
劈尖干涉(gānshè)条纹的特征
(3)两相邻(xiānɡ lín)明纹(或暗纹)的间距
结论:
(jiān jù)分布
越小,条纹越疏;反之则密。如过大,条纹将密集到难以分辨,就观察不到干涉条纹了。
L= e/sin 
≈ e/ 
≈ /2n

L
e
明纹
暗纹
L
e

劈 尖 膜
第7页/共24页
第七页,共25页。
劈尖干涉(gānshè)条纹的特征
劈尖干涉(gānshè)条纹是一系列明暗相间的、等间距分布的、平行于棱边的平直条纹。
劈尖干涉(gānshè)条纹
劈 尖 膜
第8页/共24页
第八页,共25页。
例1 在半导体元件生产中,为了测定硅片上SiO2薄膜的厚度,将该膜的一端(yīduān)腐蚀成劈尖状,已知SiO2 的折射率n =,用波长 =5893埃的钠光照射后,观察到劈尖上出现9条暗纹,且第9条在劈尖斜坡上端点M处,。试求SiO2薄膜的厚度。
Si
SiO2
O
M
解:由暗纹条件(tiáojiàn)
e = (2k+1) /4n
= 2ne
= (2k+1) /2 (k=0,1,2…)
知,第9条暗纹对应(duìyìng)于k=8,代入上式得
= (m)
m。
劈 尖 膜
第9页/共24页
第九页,共25页。
例2 为了测量金属细丝的直径,把金属丝夹在两块平玻璃之间,形成劈尖,如图所示,如用单色光垂直照射 ,就得到等厚干涉条纹。测出干涉条纹的间距(jiān jù),就可以算出金属丝的直径。某次的测量结果为:单色光的波长 ==,,求金属丝的直径D?
L
D
劈 尖 膜
第10页/共24页
第十页,共25页。